05.10.2005

PODSTAWY OCHRONY ŚRODOWISKA - wykład 1

ŚRODOWISKO zespół elementów przyrodniczych przyrody ożywionej i nieożywionej. Elementy przyrody ożywionej nazywamy elementami biotycznymi i są nimi zwierzęta, rośliny, natomiast elementy przyrody nieożywionej nazywamy elementami abiotycznymi i są nimi krajobraz, klimat, gleba, skały.

SOZOLOGIA dziedzina wiedzy, która opisuje zmiany w środowisku przyrodniczym zachodzących pod wpływem postępu technicznego. Ma m.in. na celu opisywanie zmian w środowisku górniczym oraz zajmuje się ochroną zasobów środowiska górniczego.

EKOLOGIA nauka o strukturze i funkcjonowaniu przyrody. Bada relacje między organizmami a środowiskiem. Ekologia to szeroko pojęta ochrona środowiska. Ekologia zajmuje się badaniem czynników rządzących rozmieszczeniem i częstotliwością występowania organizmu w środowisku naturalnym.

POPULACJA zespół organizmów należących do jednego gatunku i zajmujących ten sam obszar.

BIOCENOZA - zespół ekologiczny - zespół populacji różnych gatunków żyjących w określonej przestrzeni środowiska powiązanych różnymi zależnościami biologicznymi.

BIOTOP obszar o określonych warunkach ekologicznych będący siedliskiem dla biocenozy (przyroda nieożywiona).

EKOSYSTEM biocenoza wraz ze swoim środowiskiem czyli biotopem.

BIOM zespół ekosystemów.

BIOSFERA strefa w której może istnieć życie czyli zespół wszystkich występujących na ziemi ekosystemów.

ŁAŃCUCH TROFICZNY szereg organizmów ułożonych w takiej kolejności, że każda poprzedzająca grupa (ogniwo) jest podstawą pożywnie nast., np. wydra okoń samogłowy poczwarki glony

POZIOMY TROFICZNE organizmy zajmujące tę samą pozycję w łańcuchu pokarmowym.

SIEĆ TROFICZNA systemy w których poszczególne poziomy reprezentowane są przez wiele gatunków.

OBIEG MATERII EKOSYSTEMU dzieli się na:

-producentów: rośliny zielone korzystają z procesu fotosyntezy pobierają z gleby zw. nieorganiczne i przetwarzają je na zw. organiczne

-konsumentów:organizmy cudzożywne jak roślinożercy,drapieżcy

-destruenci - reducenci: bakterie i grzyby ułatwiają rozkład zw. organicznych na zw. nieorganiczne.

NISZA EKOLOGICZNA zespół relacji pomiędzy organizmem a środowiskiem.

OGRANICZAJĄCE CZYNNIKI EKOLOGICZNE:

czynniki abiotyczne oddziaływanie nieożywionych elementów środowiska, które ograniczają czynniki ekologiczne:

-klimatyczne: temperatura, woda, światło, wiatr, ciśnienie

-edaficzne: gleba - jej struktura i skład chemiczny.

czynniki biotyczne żywe składniki środowiska (rośliny, zwierzęta, człowiek).

TOLERANCJA EKOLOGICZNA zdolność organizmu do przystosowania się do zmian danego czynnika.

ZAKRES TOLERANCJI przedział wartości w obrębie, którego organizm się podtrzymuje i jest zdolny do życia.

PRAWO OPISUJĄCE TOLERANCJĘ ORGANIZMÓW

Prawo minimum Lebiega mówi, że możliwość rozwoju i wzrostu organizmu określa ten składnik którego jest najmniej do zapotrzebowania. Czynnikami ograniczającymi wzrost i rozwój może być niedobór: wody, światła, CO₂, czynników pokarmowych, witamin. Zmiana jednego czynnika może spowodować zaprzestanie rozwoju i wzrostu organizmów.

Prawo tolerancji Shelforda jest rozszerzeniem prawa minimalnego. Mówi, że możliwość bytowania organizmów określone jest minimum i maksimum danego czynnika:

-tolerancja w stosunku do jednego czynnika zmienia się w zależności od strony czynników działających w tym samym czasie

-organizmy mogą mieć szeroki zakres tolerancji w stosunku do jednego czynnika a wąski do innego

-organizmy o najbardziej rozszerzonej tolerancji posiadają tolerancję dla wszystkich organizmów

-kiedy warunki środowiska nie są optymalne ze względu na jeden czynnik to granica tolerancji wobec innych czynników może być zaważona

PRODUKTYWNOŚĆ EKOSYSTEMU ilość substancji organicznej wytwarzanej przez ekosystem w jednostce czasu. Intensywność gromadzenia energii w związkach organicznych. Dzieli się na pierwotną i wtórną.

PRODUKCJA PIERWOTNA mówi o szybkości z jaką producenci przetwarzają energię promieniowania słonecznego w procesie fotosyntezy na energię wiązań chemicznych.

PRODUKCJA PIERWOTNA BRUTTO mierzona szybkością fotosyntezy czyli ilością wytworzonej przez producenta energii organicznej łącznie z ta częścią materii, której producenci zużywają w procesie oddychania.

PRODUKCJA PIERWOTNA NETTO mierzona tempem magazynowania materii organicznej w tkankach roślinnych bez materii wykorzystanej na oddychanie.

PRODUKCJA WTÓRNA jest to tempo wiązania energii przez konsumentów czyli przyswajanie materii organ. i magazynowanie energii przez konsumenta.

12.10.2005

PODSTAWY OCHRONY ŚRODOWISKA - wykład 2

CYKL GEOTERMICZNY - podstawowe reakcje chem. Zachodzące na ziemi, którego skutkiem jest pomniejszanie pierwiastków i zw. chem.

RESERVUARY zbiory składników chem. Zajmujących określone przestrzenie. Reservuarem jest atmosfera ziemska, oceany, zewn. Warstwy skorupy ziemskiej czyli biocenoza zespołów biologicznych.

CYKL FOTOSYNTEZY- ODDYCHANIE ROŚLINY

rys

FOTOSYNTEZA-ODDYCHANIE ten cykl nie wymaga dopływu węgla wodoru ani tlenu, prowadzi do przemiany energii słonecznej w energię, która może być wykorzystywana w procesach metabolicznych.

rys

AMONIFIKACJA uwolnienie amoniaków ze zw. org. (szczątków roślinnych i zwierzęcych oraz wydalin) wytworzone przez bakterie, dzięki amonifikacji azot zw. org. Staje się przyswajalny dla roślin.

NITRYFIKACJA zachodzący w glebie proces utlenienia amoniaku i soli amonowych do azotynu, a nast. Do azotanu; dokonywany przez samożywne bakterie tlenowe (nitrobakterie, nitrozobakterie) ogniwo obiegu azotu w przyrodzie, powstałe w wyniku tego procesu subst. Mogą być przyswajane przez rośliny.

DENITRYFIKACJA redukcja azotowa do amoniaku (denitryfikacja częściowa) lub do azotu (denitryfikacja całkowita) wywołana przez bakterie, denitryfikacja całkowita zuboża glebę, a denitryfikacja częściowa wzbogaca ją.

rys

SUKCESJA EKOLOGICZNA uporządkowany stopniowy proces kierunkowych zmian biocenozy, powodujących przeobrażenie się prostych ekosystemów w bardziej złożone. W warunkach naturalnych zmiany te wiążą się gł. z przekształceniem środowiska, prowadzący do rozwinięcia się nowej biocenozy, środowiska, w którym panuje stan równowagi, zmiany klimatyczne.

SUKCESJA PIERWOTNA dot. terenów dotąd nie zmienionych przez dział. Organizmów żywych, a więc terenów niekorzystnych dla życia, np. pustynie, skały, wydmy, hołdy itd. Sukcesja pierwotna jest procesem bardzo powolnym.

SUKCESJA WTÓRNA zachodzi na obszarach wcześniej zajętych przez inną biocenozę, a więc tam, gdzie znajdują się już warunki sprzyjające rozwojowi innych organizmów, n. sukcesja łąki, stawu, jeziora.

KOLEJNE STADIA SUKCESJI PIERWOTNEJ:

-pionierskie -migracyjne -zasiedlające -konkurencyjne -stabilizacji

rys A jezioro przed sukcesją

B odkładająca się na dno jeziora materia tworzy pokłady mułu

C jezioro staje się płytsze , wypłycenie się brzegów prowadzi do przesuwania się granicy wody i lądu

D jezioro stopniowo zarasta

E dalsze zmiany sukcesywnie prowadzą do powstania lasu. Według schematu: bagno torfowisko zarośla krzewiaste las

TEMPO WYMIENIANIA:

-ekolodzy twierdzą, że ludzie są sprawcami wielkiego ……………… na skalę niespotykaną od ponad 65 mln lat, kiedy to wyginęły dinozaury. Niektórzy paleontolodzy i statystycy ten pogląd kwestionują.

-trudno określić szybkość, z jaką znikają gatunki. 90 % gatunków nie doczekało się nawet nazwy, trudno więc zweryfikować podawane szacunki.

-wobec niezgodności co do skali zmniejszania się bioróżnorodności i jej wartości gosp. naukowcy dyskutują, czy waga obrończa powinna się skupić na rzadkich gatunkach. Niektórzy twierdzą, że należałoby raczej ratować stosunkowo mało zmienne tereny, na których nadal zachodzą procesy ewolucyjne nie skażone wpływem człowieka

PRAWA BIOGEOGRFI:

1. większość gatunków ma bardzo mały zasięg występowania, mają tylko nieliczne

2. gatunki o małym zasięgu spotykają się w niewielkich zagęszczeniach

3. liczba gatunków zamieszkujących dany obszar może być bardzo ważna. Np. w Arktyce występuje niewiele gatunków, a w tropikach jest ich mnóstwo

4. gatunki o niewielkim zasięgu często zajmują te same lub zbliżone geograficzne obszary.

LITOSFERA zewnętrzna warstwa kuli ziemskiej, grubości 10-200 km, obejmująca skorupę ziemską i górną część płaszcza ziemi.

ATMOSFERA powłoka gazowa otaczająca ziemię; składa się z mieszaniny gazów zwanych powietrzem.

HYDROSFERA wodna powłoka ziemi przenikająca skorupę ziemską i atmosferę, obejmująca wodę występującą w przyrodzie w stanie ciekłym, stałym i gazowym (morza, rzeki, jeziora).

BIOSFERA sfera, w której możliwe jest życie.

KRAJOBRAZ

-zewnętrzny obraz środowiska naturalnego i kulturowego człowieka

-wynik oddziaływania sił przyrody - teren, na którym zachodzą procesy geologiczne i ekologiczne

-zespół powiązanych ze sobą elementów środowiska, biocenozy i biotopu

-zaznaczenie ekologiczne - oblicze powierzchni ziemi lub jego części , o charakterystycznym wyglądzie i strukturze, będą Ce sumą wszystkich elementów przyrodniczych i antropogenicznych, które powstają we wzajemnych zależnościach jako układ ekologiczny

RODZAJE KRAJOBRAZÓW:

-k. pierwotny bez ingerencji człowieka, zachowany system równowagi biologicznej np. Morskie Oko, Rysy

-k. naturalny z ingerencją człowieka, ale z zachowaniem systemu równowagi biologicznej np. parki narodowe

-k. kulturowy z większą ingerencją człowieka, nie ma starej równowagi biologicznej, stworzono nowe warunki na skutek zmian, ale wytworzyła się również nowa równowaga np. Kanał Augustowski

-k. zdewastowany zachwiana równowaga biologiczna, dewastowanie gleby, np. Hałda w Nowej Rudzie, Huta Częstochowa

19.10.2005

PODSTAWY OCHRONY ŚRODOWISKA - wykład 3

ŚRODOWISKO ogół elementów przyrodniczych znajdujących się zarówno w stanie naturalnym jak i przekształconym w wyniku działalność człowieka. Środowisko to zespół otaczających nas wzajemnie ze sobą powiązanych takich elementów jak: warunki przyrodnicze, atmosferyczne, hydrologiczne.

ZASOBY PRZYRODY to bogactwa naturalne, woda, powietrze, gleba, energia minetyczna wód i wiatru, energia cieplna, rośliny i zwierzęta.

ZASOBY PRZYRODY DZIELI SIĘ NA:

-Zasoby niewyczerpywalne eksploatacja, która nie zagraża wyczerpaniu.

-Zasoby wyczerpywalne w wyniku eksploatacji mogą ulec całkowitemu wyczerpaniu i zniszczeniu.

-Zasoby nieodnawialne wykorzystanie ich powoduje stałe ubywanie prowadzące do całkowitego wyczerpania (węgiel)

-Zasoby odnawialne mimo użytkowania ulegają samoodtwarzaniu w toku naturalnych procesów zachodzących na ziemi.

ZANIECZYSZCZENIE składniki obce, które nie należą do systemu, w którym się znajdują i zniekształcają jego cechy i właściwości. Przykładami zanieczyszczeń może być: emitowane do atmosfery gazy, wypuszczanie do wód ścieków. spływy z nawożonych praw rolnych, odpady stałe.

SKAŻENIE zanieczyszczenie, które powoduje zniszczenie struktury, danego układu, prowadzi do całkowitego zniszczenia.

PODSTAWOWE RODZAJE ZAGROŻEŃ CZŁOWIEKA:

-metale ciężkie (ołów, rtęć) i inne zw. chem. (fluor)

-środki ochrony roślin (herbicydy)

-substancje nawozowe

-lekarstwa

-substancje pomocnicze dodawane do środków spożywczych (substancje barwiące, konserwujące, stabilizujące, antyulteniające, emulgujące)

SUBSTANCJE WYSTĘPUJĄCE W INŻYNIERII ŚRODOWISKA:

-znane i analizowane

-znane, ale nie analizowane

-nieznane

SYSTEMATYKA SUBSTANCJI NIEBEZPIECZNYCH:

-substancje eksplozyjne

-substancje wspomagające palnie (utleniacze)

-substancje łatwopalne

-substancje trujące i niebezpieczne dla zdrowia

-substancje żrące i drażniące (irytanty)

-substancje promieniotwórcze

ZALECENIA ZWIĄZANE Z UŻYWANIEM SUBSTANCJI NIEBEZPIECZNYCH:

-warunków przechowywania

-rodzaj stosowanych naczyń lub opakowań

-środki ostrożności

-składowania

-ochrony dróg oddechowych

-ostrożności w bezpośrednim kontakcie

-środków ochrony indywidualnych

-zasad oczyszczania

-zachowania się podczas pożarów

-udzielania pierwszej pomocy

SUBSTANCJE TOKSYCZNE DZIELONE SĄ UMOWNIE NA 4 GRUPY (0-3):

-nietoksyczne 0 - w normalnych warunkach nie powoduje zagroż.

-lekko toksyczne - znikają po usunięciu przyczyny w organizmie, w wyniku zastosowania środków medycznych i leczenia

-umiarkowanie toksyczne 2- w organizmie zmiany nieodwracalne i odwracalne, Nie zagrażają i nie wywołują stałych dolegliwości

-bardzo toksyczne 3 - nieuleczalne, śmierć lub kalectwo.

ATMOSFERA ZIEMSKA powierzchnia gazowa otaczająca Ziemię, składa się z mieszaniny gazów zwanych powietrzem. Nie ma górnej granicy, lecz przechodzi stopniowo w przestrzeń międzyplanetarną.

PODZIAŁ ATMOSFERY ZIEMSKIEJ wg rozkładu temp. W zależności od wysokości:

-troposfera 12-15 km; wzrost wysokości maleje temp (do -50°C)

-stratosfera temp. wzrasta do ok. 0°C, 12-50 km, warstwa ozonowa (23 km), stężenie 97 %

-mezosfera temp. spada do -80°C na przestrzeni ok. 50 km

-termosfera nie ma górnej granicy

DZIURA OZONOWA znaczy spadek koncentracji ozonu w atmosferze ziemskiej (do 90°). Stratosferyczna warstwa ozonowa zawiera około 9710 ozonu.

Podstawowe reakcje rozpadu ozonu wywołane czynnikami naturalnymi:

O₃ + h_n O₂ + O

(reakcja produkcji i rozpadu odwracalna)

h_n - kwant promieniowania nadfioletowego w dł. Fali 0,2-0,3 mm

O₃ + O₁ 2O₂

NO₂ + O₃ NO₂ + O₂; NO₂ + O NO + O₂

katalityczna reakcja rozkładu azotu

ANTROPOGENICZNE PRZYCZYNY SPADKU ZAWARTOŚCI AZOTU:

-chlor (gazy zwane freonami, używane w urządzeniach chłodniczych i aerozolach)

-związki azotu (nawożenie gleby, procesy spalania paliw)

CHLOR + OZON TLENEK CHLORU + TLEN

TLENEK CHLORU + TLEN NADLETENEK CHLORU

NADLETNEK CHLORU + SŁOŃCE UWOLNIONY CHLOR + TLEN

WARSTAW ZJONIZOWANA posiada dużo jonów, zachodzą tu dobowe i roczne zmiany temp., powstaje w procesie dysocjacji promieniowania ultrafioletowego.

EFEKT CIEPLARNIANY energia promieniowania słonecznego, która dociera do Ziemi i jest odbijana. Gdy warstwa jest niezanieczyszczona promieniowanie nie wraca na kulę ziemską, gdy jest odwrotnie - odbija się od niej i wraca/

GAZY BIORĄCE UDZIAŁ W POWSTANIU EFEKTU CIEPLARNIANEGO: CO₂ 50%, metan 19%, freony i halony 17%, ozon 8%, tlenek azotu 4%, stratosferyczna para wodna 2%

SKŁAD POWIETRZA: azot, tlen, argon, CO₂, metan, wodór, podtlenek azotu, amoniak, związki siarki, gazy szlachetne (Kr).

ZANICZYSZCZENIA POWIETRZA:

-gazy i pary związków chemicznych: tlenki węgla (CO, CO₂), tlenki siarki (SO₂, SO₃), tlenki azotu (NO₂), amoniak (NH₃), fluor, węglowodory i ich chlorowe pochodne, fenole

-cząsteczki stałe nieorg. i org. (pyły): popiół lotny, sadza, pyły z produkcji cementu, związki ołowiu, miedzi, chromu, kadmu, innych metali ciężkich

-mikroorganizmy: wirusy, bakterie, grzyby, których ilość odbiega od składu naturalnej mikroflory powietrza

-kropelki cieczy np. kwasów, zasad, rozpuszczalników

WARTOŚĆ EMISJI ZANIECZYSZCZEŃ ilość zanieczyszczeń wydalona do atmosfery w jedn czasu wyrażona w g/s, kg/h, t/rok

PODSTAWOWE ZWIĄZKI ATMOSFERY:

-dwutlenki siarki - spalanie paliw stałych

-tlenki azotu NO₂, NO₃, - ruch samochodu, procesy spalania

-tlenki węgla CO (czad) - spalanie

-węglowodory - ruch samochodów

-metan - hodowla zwierząt lub uprawa ryżu

-pyły i zawiesiny często metale ciężkie PO, N, Cu

-dwutlenek węgla

NATURALNE ŹRÓDŁA ZANIECZYSZCZENIA POWIETRZA:

-wulkany (ok. 450 czynnych), z których wydobywają się popiły wulkaniczne, gazy (CO₂, SO₂, H₂S - siarkowodór)

-pożary lasów, sawann, stepów (emisja CO₂, CO, pyłu)

-bagna (metan, CO₂, H₂S₄, NH₃)

-powierzchni mórz i oceanów, z których unoszą się duże ilości soli

-gleby i skały ulegające erozji

-burze piaskowe (globalnie 700 mln t pyłów na rok)

-tereny zielone, z których pochodzą pyłki roślinne

ŹRÓDŁA ANTROPOGENICZNE:

-energetyka - spalanie paliw

-przemysł - procesy technologiczne w zakładach chemicznych, rafineriach, hutach, kopalniach, cementowniach

-komunikacja - transport samochodowy, kolejowy, wodny, lotniczy

-źródła komunalne - gospodarstwa domowe, gromadzenie i utylizacja odpadów i ścieków (wysypiska, oczyszczalnie ścieków)

26.10.2005

PODSTAWY OCHRONY ŚRODOWISKA - wykład 4

Problemy zanieczyszczeń powietrza

pierwotne w takiej postaci jakie zostały do niej wpuszczone

wtórne substancje chemiczne przekształcone w wyniku różnych procesów

1.) Rozmiar cząstek

2.) Warunki mikrologiczne (siła, kierunek wiatrów, odpady i wilgoć)

3.) Chemiczne cząstki znajduje się w atmosferze.

SMOG zanieczyszczenie utrzymujące się nad terenami wielkich miast i okręgów przemysłowych. Zanieczyszczenia powietrza atmosferycznego. Zanieczyszczenia pierwotne (płyny, gazy, pary emitowane przez zakłady przemysłowe, silniki spalinowe pojazdów mechanicznych, itp.) i produkty ich fotochemicznych i chemicznych przemian.

CZYNNIKI SPRZYJĄCE ROZWIJANIU SIĘ SMOGU:

-inwersja temperatury

-brak ruchów powietrza (przy bezwietrznej pogodzie)

-położenie zagrożonych nim obszarów w obniżeniach

SMOG FOTOCHEMICZNY (utleniający) tworzy się w czasie silnego nasłonecznienia w wyniku fotochemicznych przemian występujących w dużym stężeniu tlenku azotu, węglowodorów zwłaszcza nienasyconych i innych składników spalin (głównie samochodowych).

SMOG KWAŚNY zwany też mgłą przemysłową powstaje w wilgotnym powietrzu silnie zanieczyszczonym tzw. Gazami kwaśnymi głównie SO₂ i CO₂ oraz pyłem węglowym; występuje głównie w regionach gdzie domy ogrzewane są przez spalanie węgla i innych paliw stałych.

Relacje związków siarki w atmosferze:

SKŁAD POWIETRZA W POMIESZCZENIACH ZAMKNIĘTYCH ZALEŻY GŁÓWNIE OD:

-jakości powietrza atmosferycznego w rejonie, w którym stoi budynek

-rodzaju i ilości zanieczyszczeń emitowanych w procesach zachodzących w pomieszczeniach

-rodzaju i efektywności systemu wentylacji pomieszczenia.

ŹRÓDŁAMI ZANIECZYSZCZEŃ SĄ:

-procesy utleniania: bezpośrednie spalanie paliw (gotowanie posiłków, ogrzewanie wody), palenie tytoniu, procesy oddychania

-związki budowlane i wykończeniowe

-procesy technologiczne

Najbardziej szkodliwe związki chemiczne stosowane w budownictwie to aldehyd mrówkowy (formaldehyd), fenole, toluen, ksylen i styren, znajdują się głównie w lepikach, klejach, lakierach i materiałach impregnacyjnych.

OCHORNA ATMOSFERY:

-zapobieganie przekroczeniu dopuszcz. stężeń subst. zamiennych

-ograniczanie ilości emisji zanieczyszczeń wprowadzanych do powietrza przez zakłady produkcyjne, usługowe, pojazdy mechaniczne, hołdy, wysypiska itp.

OGRANICZANIE EMISJI zanieczyszczeń ze źródeł antropogenicznych uzyskuje się w cyklu:

-odsiarczanie węgla - wzbogacanie paliw

-zmiany stosowanych surowców (np. spalanie paliw o wyższej jakości w zimę)

-zmiany w procesach technologicznych, hermetyzacji procesów technologicznych i oczyszczanie gazów odlotowych

-oczyszczanie gazów spalinowych (odsiarczanie spalin)

-utylizacja odpadów przemysłowych i komunalnych

-wykorzystywanie niekonwencjonalnych źródeł energii np. energii słonecznej, wiatru

OGRANICZANIE EMISJI PYŁÓW:

-zmniejszanie ilości pyłów powstających w procesie technologicznym

-zwiększanie wielkości cząstek pyłu

-hermetyzacja procesów pyłotwórczych

-stosowanie wysokosprawnych urządzeń odpylających

URZĄDZENIE ODPYLAJĄCE składa się z odpylacza, w którym następuje wydzielenie ziaren pyłu z gazu oraz urządzeń pomocniczych (przewody ssące i tłoczące, wentylatory lub dmuchawy, silniki, pompy, zbiorniki na pył itp.)

ODPYLACZE WYKORZYSTUJĄ:

-ciążenie

-

-

-

ODPYLACZE MOKRE oprócz pyłu usuwają z gazów odlotowych część zanieczyszczeń gazowych i toksycznych par zwłaszcza o dużym współczynniku absorpcji w wodzie np. tlenków siarki kwasu siarkowego, chlorowodoru, dwutlenku azotu.

METODY OCZYSCZANIA GAZÓW Z ZANIECZYSZCZEŃ GAZOWYCH:

1. ABSORPCJA dyfuzja cząsteczek substancji z jednej fazy (gazowej) przez granicę faz w objętości drugiej fazy (cieczy) wywołane gradientem stężeń w obu fazach. Absorpcja polega na pochłanianiu zanieczyszczeń fazowych przez ciecz (absorbent). Absorbentami są: woda, roztwór kwasów, zasad, soli o właściwościach utleniających lub redukujących.

2. ADSORPCJA jest procesem, w którym cząsteczki jednej substancji zostają związane na powierzchni innej substancji następuje sorpcja zanieczyszczeń gazowych przez stały adsorbent. Adsorpcja polega na wydzielaniu i zatrzymaniu składników gazu na powierzchni zewnętrznej i wewnętrznej (w porach) ciała stałego. Zatrzymanie cząsteczek na powierzchni zachodzi w wyniku działa siły fiz. i chem. danego procesu.

3. KONDENSACJA jest metodą usuwania z gazów odlotowych substancji o niskim ciśnieniu par w umiarkowanie podwyższonych temperaturach lub o wysokim ciśnieniu par gdy nie jest wymagane bardzo dokładne oczyszczanie gazu.

4. SPALANIE BEZPOŚREDNIE (termiczne lub katalityczne) stosowane jest do usuwania 2 gazów odlotowych węglowodanów poprzez ich utlenianie do CO₂ i H₂O.

Spalanie termiczne
800-1200°C bardzo energochłonne i kosztowne

Spalanie katalityczne przebiega w temperaturze znacznie niższej niż spalanie termiczne (około 250°C). Jako katalityczne spalanie węglowodorów stosowane są metale jak: platyna, ruten, rod lub tlenek metali przejściowych jak tlenek manganu, chromu, miedzi.

METODY ODSIARCZANIA DZIELI SIĘ NA:

-odpadowe -mokre

-regeneracyjne lub -suche

Istotą odsiarczania spalin jest przekształcanie SO₂ w substancje łatwe do usunięcia zarówno z gazu jak i z układu czyszczenia. Najczęściej stosowane są procesy sorpcyjne połączone z utlenianiem SO₂.

METODY MOKRE:

-metoda wapniowo-wapienna jest procesem niegeneracyjnym z punktu widzenia odzysku siarki oraz roztworu reakcyjnego. Metoda ta jest oparta na absorpcji i reakcji chem. SO₂ w zawiesinie wapna (CaO) lub kamienia wapiennego CaCO₃. Powstaje w wyniku reakcji siarczanu wapnia w postaci szlamu lub wilgotnego ciała stałego w większości przypadków stanowi odpad.

-metoda magnezowa metoda regeneracyjna, dwutlenek siarki absorbowany jest w wodnym roztworze soli magnezu. Produktem jest mieszanina siarczanów i siarczynów magnezu.

METODY SUCHE (tańsze) odsiarczanie charakteryzuje się tym, że procesy wiązania chem. SO₂ przebiegają w stanie suchym tj. w układzie gaz-ciało stałe lub produkty odsiarczania użytkowe lub odpadowe są utylizowane w stanie suchym. Metody suche odsiarczania oparte są przede wszystkim na adsorpcji w sorbentach stałych takich jak tlenek metali lub węgiel aktywowany oraz absorpcji z reakcją chemiczną z jednoczesnym suszeniem produktów odsiarczonych.

STOPIEŃ REDUKCJI ZANIECZYSZCZEŃ tj. sprawność lub skuteczność oczyszczania gazów (procentowy stosunek ilości zanieczyszczeń zatrzymanych w urządzeniach do ilości zanieczyszczeń do nich wprowadzonych w określonym przedziale czasowym) w -prawidłowo eksploatowanych urządzeniach oczyszczających wynosi 90-99,5%.

10.11.2005

PODSTAWY OCHRONY ŚRODOWISKA - wykład 5

GLEBY

Gleba powstaje w wyniku wietrzenia podściekających ją kał pod wpływem procesów fizycznych i chemicznych, w którym bierze udział hydrosfera, atmosfera i biosfera.

Regolit pokruszony materiał skalny nie zawierający form nie jest uważany za glebę.

Gleba natomiast zawiera materię nieorganiczną minerałów i materię organiczną zarówno żyjącą jak i obumarłą.

Warunki wpływające na powstanie gleby:

-materiał macierzysty

-klimat (wilgotny)

*polarny-wietrzenie fizyczne

*suchy i gorący-wietrzenie fizyczne

*tropikalny-wietrzenie chemiczne

-szata roślinna

-nachylenie zboczy

-czas

Wietrzenie polega na działaniu niszczącym fizycznym i chemicznym na skały. Wietrzenie powoduje powstanie zwietrzeliny.

Gleba biologicznie czynna powierzchnia ziemi, która powstała w wyniku wietrzenia fizycznego, chemicznego i biologicznego w korzystnych warunkach klimatycznych, przetworzenie w próchnicę ulegają …

Wietrzenie fizyczne czynniki powodujące mechaniczny rozpad skał przez:

-zmiany temperatury

-mechaniczne działanie organizmów

-działanie wiatru

-lodowców

-oraz innych czynników fizycznych.

Wietrzenie chemiczne:

-woda

-gazowe składniki atmosfery np. CO₂

-związki chemiczne wytwarzane przez rośliny i będące produktem rozkładu mniej trwałych minerałów (np. siarczków).

Intensywność wietrzenia wyraża się w postaci współczynnika wietrzenia czyli stosunku zawartości pierwiastków (żelaza, glin) w minerałach wtórnych do ich całkowitej zawartości w glebie.

Głównym składnikiem wietrzenia chemicznego jest woda, reaguje ona z minerałami bądź bezpośrednio bądź jako nośnik substancji nieorganicznych w relacje.

Można wyróżnić relacje:

a.) Hydroliza zachodząca podczas rozkładu minerałów pierwotnych

b.) Hydratacja polega na wnikaniu wody w inne substancje

c.) Karbonatyzacja reakcja z kwasem węglowym, tworzącym się w wyniku rozpuszczenia CO₂ w wodzie deszczowej.

d.) Utlenianie reakcja łączenia tlenu z metalami występującym w składzie minerałów pierwotnych.

e.) Wymiana jonowa wymiana jonów metali (wapń, sód, potas, magnez) między minerałami a roztworem.

f.) Chelatacja wiązanie metali przez węglowodory

Właściwości chemiczne gleb:

-powietrzne wypełniające przestrzeń porową (tlen, azot, CO₂)

-woda kationy i amony

-temperatura zależy od niej szybkość procesów chemicznych

Kwasowość lub zasadowość wartość pH jest wykładnikiem stężenia jonów wodorowych w glebie.

Poziomy różniące się własnościami:

a.) poziom ściółki powstaje z obumarłych roślin

b.) poziom próchnicy zasobny w rozkładającą się substancję organiczną i tworząc się humus (organiczny).

c.) poziom ługowania (wymywania) uboższy w substancje próchniczą i zubożony w wodorotlenkach żelaza.

d.) poziom osadzania nagromadzenie się tam wodorotlenków żelaza.

e.) skała macierzysta

Właściwości fizyczne gleb:

a.) uziarnienie określone przez procentowy udział w glebie cząstek o wielkości piasku, iłu i pyłu. Uziarnienie wpływa w znacznym stopniu na tendencję lub przepływ wody. Najlepiej zatrzymują wodę iły a najgorzej piasek.

b.) spójność gleby plastyczność

c.) struktura gleby określa charakter i obecność (kształt, rozmiar, trwałość agregatów składających się z poszczególnych ziaren.

Od struktury zależy:

-łatwość uprawy

-podatność na erozję

-łatwość przesączania wody

Degradacja gleby pomniejszenie lub zanieczyszczenie biologicznej i produkcyjnej warstwy gleby.

Formy: spadek zawartości próchnicy zasolenie i zakwaszenie, zanieczyszczenie chemiczne.

Dewastacja techniczne zanieczyszczenie gleby i szaty roślinnej najwyższa forma degradacji gleb.

Erozja proces rozmywania lub rozwiewania powierzchni warstwy gleby.

Czynniki wpływające na pobieranie przez rośliny metali ciężkich:

1.) pojemność kompleksu sorpcyjnego uzależniona od zawartości próchnicy, minerałów ilastych oraz tlenków żelaza i glinu.

2.) odczyn gleby rośliny łatwiej pobierają pierwiastki z gleb kwaśnych (powyżej 6,5)

Zabiegi ograniczające pobieranie metali ciężkich:

-utrzymywanie stabilnego odczynu (6,5-7), poprzez regularne wapniowanie

-nawożenie organiczne (kompost) próchnica silnie wiąże metale ciężkie w formach niedostępnych dla roślin i jednocześnie poprawia warunki powietrzno-wodne w strefie korzennej.

-rośliny optymalne zaopatrzone w składniki pokarmowe gromadzą mniej szkodliwych pierwiastków

Sposoby oczyszczania skażonych gleb:

a.) Fitoremediacja wykorzystanie roślin mających zdolności akumulacji tych pierwiastków, do ich usuwania z gleby. Liczne są gatunki gromadzące nawet 1-2% metali w tkankach.

b.) Fioremediacja słonecznik, gorczyca czy dynia. Gromadzą, ale mniej metali w porównaniu z nieperalumlatorami, ale powodują dużą biomasę co zwiększa efektywność procesu.

Zdolność do akumulowania metali ciężkich różnych roślin jadalnych:

Warzywa o jadalnych owocach i nasionach (dynia, kukurydza) można uprawiać na zniszczonych glebach, ponieważ MC w niewielkim stopniu przenikają do nasion. Warzywa korzenne (marchewka) bardzo narażone są na przenikanie MC. Bardziej skażone są gatunki i odmiany o krótkim okresie wegetacji (nowalijki).

Rolnicze zanieczyszczenia gleb następuje w skutek nieumiejętnego nawożenia mineralnego, nadmiernego stosowania gnojowicy, w wyniku używania chemicznych środków ochrony roślin.

Nadmierne stosowanie nawozów powoduje:

-naruszenie równowagi jonowej

-zanik zdolności przyswojenia przez rośliny innych niezbędnych do życia składników odżywczych

-degradację struktury gleby

-zatrucia środowiska substancjami toksycznymi

Gnojowica (nawóz mineralny) odchody zwierzęce wymieszane z wodą, naturalny nawóz organiczny - powstaje podczas przemysłowej hodowli zwierząt. Przedawkowanie gnojowicy powoduje uciążliwość dla środowiska i człowieka oraz zakażenie uprawianej rośliny.

Pestycydy (chemiczny środek ochrony roślin) naturalna lub syntetyczna substancja stosowana w celu zwalczania chorób i szkodników roślinnych. Skutki używania pestycyd: kumulują się tlenkach oraz mogą przebywać w glebie przez wiele lat.

Przeciwdziałanie chemicznej degradacji gleb:

a.) Przemysł:

-ograniczenie emisji pyłowo-gazowych

-budowa osłon biologicznych w postaci pasów zieleni

-właściwe składowanie odpadów przemysłowych i komunalnych

-wykorzystanie gleb najsłabszych ba cele budowlane, przemysłu i komunikacji

-dostarczenie użytkowania terenów do zanieczyszczenia

b.) Rolnictwo:

-regionalne i umiarkowane stosowanie środków ochrony roślin, nawozów mineralnych

-wprowadzanie i stosowanie na szerszą skalę metod ekologicznej produkcji rolnej

-stosowanie nawozów naturalnych.

c.) Rekultywacja:

-zespół zabiegów naukowych, organicznych i technicznych mających na celu przywrócenie wartości użytkowej ziemi zdewastowanej

Zabiegi techniczne:

-wyrównywanie powierzchni terenu

-stworzenie warunków powietrzno-wodnych

-odwadnianie terenu

-neutralizacja szkodliwych związków

-dekoncentracja zanieczyszczeń

Zabiegi biologiczne:

-nawożenie organiczne, mineralne, nawozy zielone

-zabiegi agrotechniczne

-wprowadzenie roślinności pionierskiej, czyli takiej, która może rosnąć w bardzo złych warunkach i powoli przygotowywać odpowiednie warunki

Etapy rekultywacji:

-zbadanie przyczyn i skutków degradacji

-ustalanie jaki teren ma być zagospodarowany

-ukształtowanie terenu przez wypełnianie wyrobisk glebą w taki sposób, który byłby najkorzystniejszy dla jej przyszłego zagospodarowania

-wyrównanie powierzchni zwałów

-właściwe ukształtowanie stosunków wodnych

-odtworzenie gleby

-neutralizacja gleb toksycznych i używanie jałowych

-zabezpieczanie zboczy obudową biologiczną

-regulacja stosunków wodnych.

17.11.2005

PODSTAWY OCHRONY ŚRODOWISKA - wykład 6

Być może ten wykład jest zawarty w wykładzie 5, ale coś mi się wierzyć nie chce, bo ze statystyk wynika, ze każdy wykład, powinien wynosić 5 połówek każdej strony.

30.11.2005

PODSTAWY OCHRONY ŚRODOWISKA - wykład 7

WODA

HYDROSFERA wodna powłoka ziemi przenikająca skorupę ziemską i atmosferę, obejmująca wodę występującą w przyrodzie w stanie ciekłym, stałym i gazowym. Hydrosfera to morza, rzeki, jeziora, bagna, lodowce, pokrywa śnieżna, wody podziemne, para wodna występuje w atmosferze i skorupie ziemskiej.

Hydrosfera pokrywa 70,8 % powierzchni Ziemi w postaci wód otwartych i 30 % powierzchni w postaci lodowców.

Obieg wody

Obieg duży parowanie z oceanów, przemieszczanie się pary wodnej z mas powietrza nad kontynenty.

Obieg mały obejmuje opady, parowanie i odpływ w obrębie zlewni.

W cyklu krążenia wody wyróżniamy:

-fazę atmosferyczną - opad i parowanie

-fazę kontynentalną - spływ powierzchniowy, wsiąkanie, spływ podziemny.

Wody powierzchniowe

Rys. Topograficzny dział wodny zlewni

Rys. Niezgodności topograficznego i podziemnego działu wodnego spowodowane budowę geologiczną.

Wody podziemne

Cechy fizyczne wody temperatura, gęstość, lepkość, barwa, przewodność elektryczna, mętność, potencjał oksydacyjno-redukcyjny, napięcie powierzchniowe, koncentracja zawiesin łatwo opadających, własności organoleptyczne - smak, zapach.

Właściwości chemiczne wody określone są przez skład chemicznych.

Właściwości biologiczne wody określone są przez występowanie w wodzie organizmów.

Gęstość wody. Największa gęstość woda słodka osiąga gdy T=4°C. w innych temperatura wód odznacza się mniejszą gęstością. Gęstość wody zależy od koncentracji substancji rozpuszczalnych.

Pojemność cieplna wody jest bardzo duża i wynosi kal/g°C - zbiorniki wody powoli się nagrzewają i powoli oddają ciepło.

Lepkość wody rośnie wraz ze spadkiem temperatury - wpływa n prędkość przemieszczania się wody w glebie i składu podłoża.

Stężenie substancji rozpuszczalnych w wodzie ogólna mineralizacja. Jednostki mineralizacji:

-mg/dm³ - jednostka masy substancji na jednostkę objętości roztworu,

-ppm - jednostka masy substancji na jednostki masy roztworu.

Mineralizacja wody (wł. fiz.) jest wskaźnikiem jej pochodzenia warunkując występowanie w wodzie określonych organizmów, wpływ na rozpuszczalność w wodzie tlenu i …………… zanieczyszczenia.

Mineralizacja < 0,1 g/dm³ - wody altrasłodkie

Mineralizacja 0,1 - 0,5 g/dm³ - wody słodkie

Mineralizacja 0,5 - 10 g/dm³ - wody o podwyższonej mineralizacji

Mineralizacja > 11 g/dm³ - wody mineralne

Mineralizacja > 35 g/dm³ - solanki

Mętność wody

Unosiny, zawiesiny drobne mineralne cząstki piaszczyste (1-0,1mm) pylaste (0,1-0,02mm) ilaste (0,02-0,002mm) drobiny detrytus organiczny, plankton.

Unosiny odpadają w wodzie stojącej na dno - sedymentacja.

Zawiesiny to część materiału, który ze względu na swój ciężar właściwy nie podlega sedymentacji.

Twardość wody zdolność wody do rozpraszania lub wytrąceni mydła, która zależy od obecności w niej jonów wapniowych i magnezowych.

Twardość ogólna wywołana jest przez rozpuszczalne w wodzie jony metali dwuwartościowych (Ca²⁺, Mg²⁺, Sr²⁺, Fe²⁺, Mn²⁺).

Twardość węglanowa wynika z zawartości w wodzie węglanów (przemija po przegotowaniu wody).

Twardość niewęglanowa wynika z zawartości w wodzie siarczanów, azotanów i chlorków (nie przemija po przegotowaniu wody).

Jednostki twardości:

-mg/dm³, CaCO₃

-lub suma równoważników Ca i Mg mvd/dm³

Duża twardość jest niepożądana z powodu przemysłowych

Barwa określona jest w skali platynowo-kobaltowej. Jednostką jest barwa roztworu zawierającego 1mgPt/ dm³. Wody podziemne mają zabarwienie w granicach 5-20 Pt/ dm³.

Smak zależy od rodzaju i ilości substancji rozpuszczalnych w wodzie. Wyróżnia się kilka stopni odczucia smaku: 0-smak niewyczuwalny do 5-silna wyczuwalność smaku. Wyróżnia się także rodzaje smaku: słony, gorzki, kwaśny oraz posmak wody metalicznej, słodkiej.

Zapach określa stopień zapachu i jego odczucia. Wyróżnić można zapachy pochodzenia naturalnego lub sztucznego. Zgodnego z PN rodzaje zapachu dzieli się na 3 grupy: R-roślinny, G-gnilny, S-specyficzny. Intensywność: 0-brak, 1-b-słaby, 3-wyraźny, 4-silny, 5-bardzo silny.

Związki organiczne naturalne ich występowanie w wodzie wiąże się z procesami rozkładu organizmów i przedostawanie się do wody substancji, które uwalniane są do atmosfery w trakcie spalania. Do wód podziemnych przedostają się odpady żywności z wysypisk.

Syntetyczne związki organiczne substancje stosowane w działalności przemysłowej (rozpuszczalniki, substancje czyszczące, odłuszczone, produkty ropopochodne, plastikowe, wielopierścieniowe, węglowodory aromatyczne - składni sadzy, smoły, produkty spalania paliw) i rolnictwie - pestycydy, detergenty

Biologiczne właściwości wody organizmy zasilające wodę określają jej właściwości biologiczne. Mogą być przyczyną chorób ludzi i zwierząt.

Patogeny bakterie, wirusy, pierwotniaki - zanieczyszczenie fekana, zachorowania gastryczne, gruźlica płuc.

Glony jednokomórkowe organizmy o różnych rozmiarach, unoszą się w wodzie tworząc: fitoplankton. Procesy rozkładu prowadza do wzrostu zanieczyszczenia wody w wyniku procesów metabolicznych są uwalniane przez glony, substancje toksyczne w procesach respiracyjnych glonów uwolniony jest CO₂ (duże ilości CO₂-zmiana odczyt u wody).

Skażenie wody oznacza, że ma ona w składzie substancje, które nie występują w warunkach naturalnych. Jeśli substancje te są rozpuszczalne w wodzie mamy do czynienia ze skażeniem chemicznym. W przypadku zmienionej temperatury wody mówimy o skażeniu termicznym. Obecność w wodzie organizmów nie występujących w danym ekosystemie świadczy o skażeniu biologicznym.

Zanieczyszczenie wody oznacza, ze woda ma własności, które powodują, że nie nadaje się ona do użytku lub jej użyteczność jest ograniczona.

Zanieczyszczenia wody mogą być:

-naturalne pochodzące z domieszek zawartych w wodach powierzchniowych i podziemnych (np. zasolenie, zanieczyszczenie humusem)

-sztuczne-antropogeniczne związane z działalnością człowieka, pochodząca głównie ze ścieków, z powierzchniowych i gruntowych spływów z terenów przemysłowych

Źródła zanieczyszczeń wody:

-źródła obszarowe to takie, które dostarczają zanieczyszczeń na dużym obszarze. Zanieczyszczone opady atmosferyczne, rolnictwo, wysypisko i składowiska odpadów, obszary zurbanizowane.

-źródła punktowe to takie, z których dostawa zanieczyszczeni do środowiska dokonuje się w jednym miejscu (punkcie), zrzuty ścieków, wycieczki, z różnego rodzaju przewodów, rurociągów, zbiorników.

-źródła liniowe zanieczyszczają środowisko wzdłuż pewnej linii. Drogi, linie kolejowe, rzeki, uszkodzony w wielu miejscach rurociąg

Rys. Zmiana kierunku ruchu wód podziemnych w strefie przyrzecznej.

A - niski stan wody w rzece -napływ czystych wód podziemnych w kierunku rzeki.

B - wysoki stan wody w rzece - napływ zanieczyszczonych wód rzecznych do wód podziemnych

07.12.2005

PODSTAWY OCHRONY ŚRODOWISKA - wykład 8

Wskaźniki jakości wód dzieli się na 3 grupy:

-wskaźniki fizyczno-chemiczne

-wskaźniki tlenowe

-wskaźniki biologiczne

Do wskaźników fizyczno chemicznych należą:

Temperatura w granicach 0-25°C, zapach, odczyn pH - najlepiej w granicach 6,5-8,5, twardość i mętność.

Utlenienie to ilość tlenu potrzeba do utleniania substancji organicznych zawartych w wodzie, umowny wskaźnik określający zużycie nadmanganianu potasowego (KmNO₃) przez zawartość w wodzie łatwo utleniają się substancje organiczne i nieorganiczne jak siarkowodór, siarczany, azotany. Utlenialność wód wynosi 4mgO₂/dm³ dla wód czystych do kilkuset mgO₂/dm³ dla wód zanieczyszczonych (wzrost związany z dopływem ścieków).

BZT czyli biologiczne zapotrzebowanie na tlen. Im większe zanieczyszczenie materią organiczną tym większe BZT.

ChZT czyli chemiczne zapotrzebowanie na tlen. Wskaźnik jakości wód, wyrażający ilość utleniania związków organicznych i nieorganicznych ulegających utlenianiu w warunkach otoczenia.

(im mniejszy wskaźnik tym więcej ChZT)

Do wskaźników biologicznych należą:

Miano Coli oznaczenie określające najmniejszą ilość wody wyrażoną w cm³, w których znajduje się jedna bakteria z grupy Coli np. pałeczki okrężnicy np. :

-woda czysta miano Coli = 1 bakteria w 100 cm³

-woda brudna miano Coli = 1 bakteria w 1 cm³

Indeks saprobowości. Saprobowość zanieczyszczenia wody martwą materią organiczną lub produktem jej gnilnego rozkładu.

Klasy czystości wód:

Klasa 1 wody czyste, nadające się do picia, do korzystania przez przemysł spożywczy, farmaceutyczny, co hodowli ryb łososiowych.

Klasa 2 przeznaczone do bytowania w warunkach naturalnych ryb innych niż łososiowate, chowu i hodowli zwierząt gospodarczych, do celów rekreacyjnych (kąpielisk), uprawiania sportów wodnych.

Klasa 3 wody przeznaczone do zaopatrzenia zakładów innych niż zakłady wymagające wody o jakości wody do picia oraz wody do nawadniania terenów rolniczych, ogrodniczych oraz uprawa pod szkłem.

Klasy nieodpowiadające normom nadmiernie zanieczyszczone, są to wody pozaklasowe.

Parszywa dwunastka wytwarzanie przez człowieka (omyślnie lub nie) substancji określone skrótem POP „stałe zanieczyszczenia organiczne” uznane za szczególnie groźne dla środowiska:

-pestycydy: DDT, aldryna, dieldryna, endryna, chilordan, heptachlor, mineks, toksafen.

-związki zwane chlorowanymi biferylami (PCB)

-odpady: dioksyny i furany

Właściwości chemiczne decydujące o wysokiej szkodliwości:

-duża stabilność lub stabilność równie szkodliwych produktów ich rozpadu

-mała popularność cząstek, mała rozpuszczalność w wodzie, za to duża w tłuszczach

Grupy czynników określających podatność jezior na degradację:

-czynniki zlewniowe elementy charakterystyczne dla zlewni bezpośredniej i pośredniej zbiornika

-czynniki morfometryczne elementy opisujące kształt, wielkość i budowę jeziora

-czynniki hydrologiczne zasoby i warunki wodne panujące na interesującym nas obszarze

Wskaźniki definiujące podatność zbiornika na degradację:

1. średnia głębokość [m] będąca stosunkiem objętości jeziora do jego powierzchni, wyrażona w metrach.

2. stosunek objętości jeziora [tyś. m³] do jego długości linii brzegowej [m], mówi o możliwości dostania się do wód jeziora miogenów czy innych zanieczyszczeń ze zlewni.

3. procent stratyfikacji wód oblicza się mnożąc stosunek objętości wód przydennych [m³] do całkowitej objętości jeziora [m³] przez 100%

4. stosunek powierzchni dna czynnego [m²] która jest w kontakcie z warstwą przydatną o objętości warstwy przydennych [m²]. Jeśli jest duża powierzchnia dna czynnego to zbiornik jest podatny na degradację. Wraz ze spadkiem wartości jego wskaźnika bada również podatność jeziora na degradację

5. stosunek ilości wody jaka w naturalny sposób odpłynie z jeziora w ciągu roku [m³] do objętości całkowitej misy jeziorowej [m³], przemnażamy przez 100%, daje nam procent wymiany wody w jeziorze w ciągu jednego roku

6. współczynnik Shindlera to stosunek sumy powierzchni zlewni bezpośredniej [m²] i powierzchni jeziora [m²] do objętości jeziora [m³]. Im mniejsza jest jego wartość tym zbiornik jest mniej podatny na zanieczyszczenia.

7. współczynnik Olego jest stosunkiem powierzchni zlewni [m²] do powierzchni jeziora [m²], informuje nas o tym samym co współczynnik Shindlera

8. współczynnik rybacki to stosunek długości linii brzegowej [m] do powierzchni jeziora [ha].

9. zagospodarowanie zlewni jest bardzo istotnym wskaźnikiem.

Tu czegoś brakuje !!!

Ochrona zasobów wodnych polega na:

-stosowaniu bezściekowych technologii w produkcji przemysłowej

-napowietrzenie wód stojących

-zamykanie obiegów wodnych w cyklach produkcyjnych i odzysk wody ze ścieków

-utylizacji wód kopalnianych oraz powtórnym wtłoczeniu tych wód do górotworu

-zabezpieczanie hałd i wysypisk

-oczyszczaniu ścieków i unieszkodliwianiu osadów ściekowych

Metody oczyszczania ścieków:

a.) mechaniczne polegają na usuwaniu zanieczyszczeń nierozpuszczalnych tj. ciał stałych i tłuszczów legających sedymentacji lub flotacji, przy użyciu urządzeń rozdrabniających, cedzących (krat, sit piaskowników) osadników, odłuszczaczy

b.) chemiczne polegają na wytrąceniu niektórych związków rozpuszczalnych lub ich neutralizacji za pomocą takich procesów, jak koagulacja, sorpcja na węglu aktywnym

c.) biologiczne polegają na zmineralizowaniu zanieczyszczeń dzięki działaniu mikroorganizmów (głów bakterii tlenowych) występujących w tzw. osadach czynnych. Z podwyższonym usuwaniem miogenów metoda oczyszczania ścieków w oczyszczalniach o wysoko efektywnych technologiach oczyszczania umożliwiających zwiększoną redukcję azotu i fosforu.

14.12.2005

PODSTAWY OCHRONY ŚRODOWISKA - wykład 9

ODPADY

Odpady uboczne produkty działalność człowieka, nieprzydatne w miejscu i czasie, w którym powstały, szkodliwe lub uciążliwe dla środowiska przyrodniczego. Najczęściej stosuje się podział odpadów ze względu na ich pochodzenie:

-odpady komunalne

-odpady przemysłowe

Odpady komunalne powstają na terenach zamieszkania i związane z bytowaniem ludzi, głównymi składnikami są odpadowe produkty spożywcze, papier i tektura, szkło, tworzywa sztuczne, metale. Odpady komunalne zawierają liczne drobnoustroje chorobotwórcze i stanowią w związku z tym zagrożenie epidemiologiczne.

Odpady przemysłowe związane z działalnością gospodarczą. Najwięcej odpadów wytwarzają energetyka, górnictwo i przemysł metalurgiczny. Są to przede wszystkim:

-odpady górnicze, głównie skalne z kopalni podziemnych i odkrywkowych

-szlamy poflotacyjne i odpady popłuczkowe przetwórstwa węglowego, barytowego, siarkowego, miedziowego, i cynkowo-ołowiowego

-popioły lotne i żużel z elektrowni, elektrociepłowni.

Klasyfikacja odpadów ze względu na ich uciążliwość dla środowiska:

a.) odpady niebezpieczne objętych listą ministra ochrony środowiska zasobów naturalnych i leśnictwa, wprowadzone do środowiska nawet w małych ilościach powodują trwałą degradację, zawierają najczęściej składniki toksyczne i radioaktywne

b.) odpady szkodliwe wprowadzone do środowiska dopiero w większych ilościach i w wyniku długotrwałego oddziaływania powodują jego degradację.

c.) odpady uciążliwe nie zawierają substancji powodujących procesy degradacji jednak niekorzystnie wpływają na walory estetyczne środowiska, zniekształcają krajobraz.

Unieszkodliwianiem nazywa się całkowite lub częściowe eliminowanie szkodliwego oddziaływania odpadów na środowisko przyrodnicze przez utylizację (gospodarcze wykorzystanie odpadów) lub izolację od środowiska

Unieszkodliwianie odpadów:

1.) Selektywne gromadzenie rozdzielanie na te składniki, które mogą być zagospodarowane jako surowce wtórne, oraz pozostałe, wymagające izolacji.

2.) składowanie na wysypiskach

3.) kompostowanie biochemiczne przetwarzanie odpadów w kompost

4.) spalanie zalecane zwłaszcza dla odpadów stanowiących zagrożenie epidemiologiczne (np. odpadów ze szpitali) gazowe produkty spalania zawierają szkodliwe dla środowiska składniki muszą być przed odprowadzeniem do atmosfery oczyszczone. Pozostałości po spalaniu popiół i żużel są składowane na wysypiskach.

5.) systemy zintegrowane systemy unieszkodliwiania odpadów polegając na łączeniu kilku metod np. segregacja w celu odzyskania surowców wtórnych, kompostowanie, spalanie, pozostałości po spalaniu - składowanie.

Kategorie odpadów promieniotwórczych

↓

Stopień promieniotwórczości

Niski ↓ Poziom przewyższa nie więcej niż 1000 razy. Poziom dopuszczalny

Średni ↓ Poziom przewyższa nie więcej niż 1000-1000000 Poziom dopuszczalny

Wysoki ↓ Poziom przewyższa przeszło milion razy Poziom dopuszczalny

Stan skupienia odpadów

Stały

Ciekły

Gazowy

Odpady o niskiej promieniotwórczości:

-kopalnie uranu

-naturalna emisja z promieniotwórczego podłoża skalnego

-elektrownie jądrowe

-laboratoria badawcze

-szpitale

-różne dziedziny przemysłu jądrowego

Metody usuwania odpadów promieniotwórczych:

I. 1.) Spalanie

2.) Zabezpieczanie w szczelnych pojemnikach

3.) składowanie w rowach na niewielkiej głębokości

II. 1.) Zalewanie betonem

2.) Zamykanie w szczelnych bębnach i zatapianie w głębinach oceanów

III. Przeróbka chemiczna, pozostałość odprowadza się do cieków wodnych

Odpady o średniej promieniotwórczości:

-niektóre elementy wyposażenie elektrowni jądrowych

-ciecze stosowane w elektrowni jądrowej

-pojemniki używane do transportu paliwa

Odpady o wysokiej promieniotwórczości:

-silne promieniotwórcze odpady z elektrowni jądrowych: odpady ciekłe, zużyte pręty paliwowe. Silna promieniotwórczość tego rodzaju odpadów wymaga ich odizolowania na około 10000 lat. Po tym okresie ich promieniotwórczość spadnie do około jednej dziesięciotysięcznej poziomu wyjściowego.

Metody składowania:

-pojemniki ze stali nierdzewnej składowane w pobliżu zakładów przeróbki paliwa lub elektrowni, w których zostały wytworzone

-przekształcenia ich w odpady stałe

-nitryfikacja (zeszklenie) lub wprowadzenie odpad do tworzyw ceramicznych lub minerałów syntetycznych, mieszania tlenkowych minerałów tytanu określona nazwą synrol

-odpady stałe w pojemnikach ze stali nierdzewne muszą magazynowane w bunkrach lub wznowionych budynkach

-zatapianie w oceanach, zagrzebywanie w osadach dnach oceanów lub głębokie zakopywanie pod ziemią

-składowanie bezpośrednio w głębokich odwiertach (nieczynne kopalnie)

-wystrzeliwanie rakietami w przestrzeń kosmiczną lub zagrzebywanie w polarnej czapie lodowej

21.12.2005

PODSTAWY OCHRONY ŚRODOWISKA - wykład 10

Recykling wykorzystanie odpadów lub zużytych elementów

Recykling:

-oszczędność energii

-oszczędność surowców

-zmniejsza się potencjalne zagrożenie wód poziemnych

-zmniejsza się objętość materiałów zalegających na wysypiskach

Przykłady recyklingu:

-topnienie szkła, metali oraz niektórych mas plastycznych i wykonywanie z nich odlewów

-rewulkanizacja gumy

-rozcieranie na miazgę w celu uwolnienia włókien z makulatury

-rozkład termiczny (pirolina), czyli ogrzewanie bez dostępu powietrza w temperaturze 1650^oC

-procesy rozkładu materii organicznych (kompostowanie, utylizacja szczątków zwierzęcych, fermentacja)

OCHRONA ŚRODOWISKA NA TERENACH OBJĘTYCH DZIAŁALNOŚCIĄ (EKSPLOATACJĄ) GÓRNICTWA

Teren górniczy przestrzeń objęta wpływami robót górniczych

Złoże naturalne nagromadzenie kopaliny w skorupie ziemskiej

Metody eksploatacji:

-odkrywkowa (naziemna)

-podziemna

-wiertnicza (otworowa)

Środowisko terenu górniczego dzieli się na trzy strefy:

-górotwór: utwory skalne, podziemne budowle górnicze, wody podziemne, powietrze kopalniane

-teren: grunt, wody powierzchniowe, szata roślina, obiekty budowlane

-atmosfera

Przekształcenia geochemiczne zmiany struktury górotworu oraz ukształtowania powierzchni terenu.

Przekształcenia hydrogeologiczne zmiany położnic i czynników wód podziemnych oraz ich zanieczyszczenia związkami szkodliwymi.

Przekształcenia hydrologiczne są to zmiany położenia ni przepływu wód powierzchniowych.

Przekształcenia powietrza sprowadzają się do jego zanieczyszczenia pyłami i gazami.

Przekształcenia gleb i gruntów polegają na zmianie ich składu mechanicznego, chemicznego oraz zmianie stosunków wodnych w glebie.

Przekształcenia szaty roślinnej są konsekwencją przekształcenia gleb, o także mogą wynikać bezpośrednio z przekształceń powietrza i polegają na degradacji, a nawet zaniku roślinności na danym terenie.

Przekształcenia powierzchniowych i podziemnych obiektów budowlanych czyli uszkodzenia budynków, powstają w wyniku przekształceń hydrologicznych, geologicznych, wstrząsów górniczych itp.

Charakter i rodzaje przekształceń geomechanicznych:

1.) zanieczyszczenie struktury wnętrza górotworu

Powolne przemieszczanie się skał -osadzanie stropu wyrobiska podziemnego -kształtowanie się niecki obniżeniowej -pełzanie gruntu na zbocza

Gwałtowne przemieszczanie się skał -zawał stropu wyrobiska podziemnego -rozrzut odłamków skalnych -osadzanie się zbocza

2.) degradacja powierzchni terenu na skutek:

-utworzenia odkrywki i związanego z nią zwałowiska

-powstania składowiska urobku Lu odpadów pogórniczych

Deformacje powierzchni terenu:

a.) ciągle zmiany ukształtowania powierzchni terenu nie powodując przerwania jej ciągłości: niecka obniżeniowa

b.) nieciągłe zmiany ukształtowania powierzchni terenu powodujące przerwanie ich ciągłości:

-liniowe - pęknięcie, szczeliny, rowy, progi.

-powierzchniowe - zapadliska, leje

Najistotniejszymi czynnikami geologiczno-górniczymi, które mają wpływ na charakter i rozmiar deformacji ciągłych:

-głąb eksploatacji

-wysokość wyrobisk

-litologia górotworu nadległego nad wyrobiskiem

-sposób likwidacji pustki poeksploatacyjne

-wielkości i kształt pola eksploatacji

-nachylenie pokładu

-tektonika górotworu (głównie występowanie uskoków)

-naruszenie górotworu wcześniejszymi robotami górniczymi

-stosunki wodne w górotworze nadległych nad wyrobiskiem

Zanieczyszczenie powietrza i hałasu.

Wielkość i struktura zanieczyszczeń powietrza zależy od:

-metody eksploatacji złoża

-rodzaju wydobywanej kopaliny

-zastosowanej technologii przeróbki i składowania odpadów górniczych

Działalność górnicza wiąże się również z emitowaniem do powietrza atmosferycznego hałasu.

Źródłami hałasu są:

-roboty strzelnicze

Ruchome części maszyn

-pojazdy segmentowe i kołowe

-wentylatory

1

NAUKI O CHORONIE ŚRODOWISKA

techniczne

przyrodnicze

humanistyczne

społeczno-prawne

inżynieria i ochrona środowiska

sozologia

ekologia

geologia

filozofia przyrody

prawo

Producenci (zwykle rośliny w procesie fotosyntezy produkują pokarm

Konsumenci (roślinożercy i drapieżcy)

Związki nieorganiczne CO₂, związki azotu

Konsumenci i destruenci (grzyby i bakterie - rozkład materii nieorganicznej do organicznej

OBIEG MATERII W EKOSYSTEMIE:

Zjadanie

Rozkład

Przyswajanie

Odżywianie się szczątkami roślin

Rozkład

Odżywianie się szczątkami roślin

Brak jakiegokolwiek z elementów zaburza funkcjonowanie całego środowiska

PRODUKTYWNOŚĆ EKOSYSTEMU

Produkcja pierwotna

Produkcja wtórna

Tempo wytworzenia materii organ.

Tempo przyswajania materii organ. przez konsumenta

Brutto czyli produkcja materii organ. z nieorgan.

Netto czyli odejmuje się straty m.in. oddychanie roślin i zwierząt

Dwutlenek siarki (SO₂)

Trójtlenek siarki

Kwas siarkowy (H₂SO₃)

Kwas siarkowy (H₂SO₄) w postaci kropel deszczu

Cząstki tlenów metali

Cząstki siarczanów metali

Rozpuszczanie

w wodzie

Rozpuszczanie

w wodzie

+

=

spalanie

Działalność górnicza:

-urabianie skał (1,2)

-odwadnianie kopalń (2,3)

-przewietrzanie wyrobisk (4)

-przeróbka kopalin (4,3)

-składowanie urobku, odpadów i materiałów technologicznych (3,4)

-transport urobku i odpadu 4

Wtórne przekształcenie środowiska:

-przekształcenie gruntów i gleb

-przekształcenie szaty roślinnej

-przekształcenie obiektów budowlanych

Pierwotne przekształcenie środowiska:

1. geomechaniczne

2. hydrogeologiczne

3. hydrologiczne

4. powietrza

Przekształcenie hydrologiczne

Przekształcenie geologiczne

Przekształcenie geomechaniczne

Przekształcenie powietrza

Przekształcenie gruntów budowlanych

Przekształcenie gleb

Przekształcenie obiektów budowlanych

Przekształcenie szaty roślinnej

---