1. Podstawowe pojęcia związane z ekologią.

Ekologia - nauka o miejscu życia organizmów (środowiska).

Nauka biologiczna badająca wzajemne stosunki miedzy organizmami lub zespołami organizmów a otaczającym je środowiskiem.

Zajmuje się ekosystemami, ich wewnętrzną strukturą, funkcjonowaniem i ewolucją, tj. bada miejsce zamieszkania i przystosowanie się organizmu do przyrodniczego środowiska.

Przedmiotem ekologii jest także wpływ działalności człowieka na środowisko poszukiwanie metod zapobiegania dewastacji środowiska, tzn. obejmuje również zagadnienia ochrony środowiska.

Działy ekologii:

- autekologia - badająca związki organizmu ze środowiskiem, tzw. ekologia organizmów;

- synekologia - ekologia ekosystemów, zespołów , populacji;

- sozologia - zajmuje się podstawami ochrony przyrody i jej zasobów oraz zapewnieniem trwałości ich użytkowania.

Biosfera.

Strefa kuli ziemskiej zamieszkana przez organizmy żywe, gdzie odbywają się procesy ekologiczne.

Biosfera jest częścią zewnętrzną skorupy Ziemi, która obejmuje również powietrze, ląd i wodę.

Biosfera jest światowym systemem ekologicznym i obejmuje wszystkie żyjące organizmy i ich powiązania ze sobą i z litosferą (skorupą ziemską), hydrosferą (wodą) i atmosferą (powietrzem).

Biosfera dzieli się na mniejsze układy - ekosystemy!

Biosfera = ekosfera

Sfera gdzie może istnieć życie.

Nauka podstawowa o funkcjonowaniu biosfery = ekologia.

Środowiskiem życia wszystkich organizmów jest biosfera. Organizmy dopasowują się do środowiska w toku ewolucji i mimochodem je zmieniają.

Ekosystem- podstawowa jednostka badań ekologii.

Ekosystem - fragment przyrody stanowiący funkcjonalną całość, w której zachodzi wymiana materii pomiędzy częścią żywą - biocenozą, a nieożywioną - biotyp.

Biotop + biocenoza = ekosystem.

Każdy ekosystem składa się z:

- elementów abiotycznych (nieożywionych) - np. woda, klimat, temperatura - tworzą biotyp.

- elementów biotycznych (żywych) - organizmy żywe, rośliny, zwierzęta - tworzą biocenozę.

Ślad ekologiczny- analiza zapotrzebowania człowieka na zasoby naturalne biosfery.

Porównywana jest ludzka konsumpcja zasobów naturalnych ze zdolnością Ziemi do ich regeneracji.

Pokazuje jak styl życia wpływa na Ziemie.

Ślad ekologiczny to szacowana ilość hektarów powierzchni lądu i morza, potrzebna do rekompensacji zasobów zużytych na konsumpcję absorpcję odpadów. Ślad mierzony jest w globalnych hektarach (gha) na osobę.

Ekologiczny ślad - pokazuje czy podział dóbr środowiskowych jest sprawiedliwy.

Na Ziemi jest około 12 miliardów ha powierzchni biologicznie czynnej, czyli wszyscy ludzie na Ziemi żyli tak, jak przeciętny Amerykanin, ludzkość potrzebowałaby do życia 5 planet takich jak Ziemia.

Równowaga ekologiczna w ekosystemie w przyczyny naruszania.

Równowaga ekologiczna zależy od prawidłowego funkcjonowania wszystkich ogniw współdziałających w krążeniu materii i przepływie energii.

Ingerencja człowieka (powodująca zaburzenie równowagi) polega na:

- wprowadzeniu elementów nowych (dodawania), np. wprowadzenie odpadów (szkło, plastyk, detergenty, substraty ropopochodne), nowe organizmy (królik w Australii);

- usuwaniu z układów naturalnych jego elementów (eksport plonów, mikroelementów z gleby, eliminacja drapieżników);

- zmianie warunków siedliskowych, np. bariery na drogach migracji zwierząt.

Analiza historii produktu.

Gdy mówimy o zanieczyszczeniach generowanych przez przemysł, trzeba wziąć pod uwagę pełną historię produktów, od wydobycia surowców aż do zniszczenia produktów finalnych .

Ocena cyklu życia produktu - analiza cyklu życia produktu (LCA) została przyjęta za podstawę oszacowania wpływu produktów przemysłowych środowiska.

LCA jest jedną z kilku technik zrządzania środowiskiem służącą do badania aspektów środowiskowych i potencjalnych wpływów na środowisko w całym okresie życia wyrobu (tj. `od kołyski do grobu') począwszy od pozyskania surowców przez produkcję, użytkowanie, aż do likwidacji.

Główne rodzaje zanieczyszczeń środowiska.

Główne rodzaje zanieczyszczeń środowiska to przemysł, transport, rolnictwo i gospodarka komunalna:

- zanieczyszczenie powietrza

- zanieczyszczenie wód

- zanieczyszczenie gleb

Zanieczyszczenia powietrza.

Źródła zanieczyszczeń powietrza to procesy spalania paliw, energetyka, transport, przemysł metalurgiczny, przemysł budowlany, przemysł chemiczny, składowiska surowców i odpadów.

Do głównych zanieczyszczeń powietrza należą: dwutlenek siarki, tlenki azotu, tlenki węgla oraz węglowodory.

Zanieczyszczenia powietrza:

- naturalne - w wyniku wybuchów wulkanów, wydobywanie się gazów z Ziemi, pożarów lasów);

- antropogeniczne - transport, przemysł rolnictwo.

Rodzaje zanieczyszczeń środowiska.

Zanieczyszczenia środowiska dzielą się na:

a) Zanieczyszczenie powietrza - występowanie w atmosferze różnych substancji w takiej koncentracji i przez tak długi czas, że prowadzi do szkodliwych konsekwencji dla zdrowia lub samopoczucia ludzi, dla organizmów żywych albo do uszkodzeń obiektów nieożywionych (np. przez korozję)

b) Zanieczyszczenia wody - zmiany cech fizycznych, chemicznych i biologicznych, uniemożliwiające wykorzystanie wód do celów pitnych lub gospodarczych

c) Zanieczyszczenia gleby - zmiana cech gleby uniemożliwiająca jej normalne użytkowanie

Skażenia promieniotwórcze - to skażenie wody, gleby lub powietrza substancjami promieniotwórczymi, np. uranem powstałe przeważnie podczas awarii elektrowni jądrowej, wybuchu bomby atomowej, itp.

d) Zanieczyszczenie hałasem - to zanieczyszczenie spowodowane dużą emisją hałasu przez urządzenia mechaniczne, np. samoloty, samochody, itp; jest typowe dla środowiska miejskiego

e) Zanieczyszczenie krajobrazu - polega na zmniejszeniu wartości estetycznych otoczenia przez ingerencję człowieka, np. hałdy

f) Zanieczyszczenie światłem - to emisja światła, która przeszkadza przeważnie w żerowaniu zwierzętom

( http://naszaekologia.pl/zanieczyszczenia_srodowiska.php )

Kwaśne deszcze.

- opady atmosferyczne: zawierające w kroplach wody zaabsorbowane gazy SO₂, NO₂ i inne bezwodniki kwasowe oraz produkty ich reakcji w atmosferze - słabe roztwory H₂SO₄, HNO₃.

Uszkadzają igły i liście drzew - zakłócenia w systemie och odżywania i w bilansie wodnym.

Następuje też zakwaszanie gleby. Następuje zwiększenie zawartości szkodliwych dla drzew metali rozpuszczonych w roztworze glebowym. Zmniejsza się odporność roślin na choroby i owady.

Ogromne ilości emitowanych związków siarki i azotu doprowadziły w Europie i Ameryce Północnej do poważnego pogorszenia stanu lasów, jak i gleb.

Przyczyną występowania kwaśnych opadów jest reakcja chemiczna, która zachodzi w atmosferze. W jej wyniku dwutlenek siarki (SO₂), tlenki azotu (NO_x) i para wodna (H₂O) tworzą kwasy: siarkowy i azotowy. Opadając na ziemię - nie tylko w postaci deszczów, ale także jako śniegi i mgły - powodują one zakwaszenie gleb, niszczą faunę i florę, przyspieszają korozję metalowych konstrukcji urządzeń i budowli.
Na kwaśne opady najbardziej narażone są obszary leżące w sąsiedztwie źródeł zwiększonej emisji SO₂ i NO_x. Dotyczy to zwłaszcza rejonów elektrowni i elektrociepłowni opalanych zasiarczonym paliwem - węglem kamiennym i brunatnym. Często jednak opady te, niesione wiatrami, trafiają na obszary odległe od źródeł zanieczyszczeń atmosfery. Dlatego przeciwdziałanie kwaśnym deszczom stanowi problem międzynarodowy.

Rozwiązanie sytuacji.

Jedynym pełnym rozwiązaniem problemu zakwaszenia jest zmniejszenie emisji zanieczyszczeń powietrza przez zmniejszenie zużycia paliw, poprawa technik spalania i oczyszczania o zakładanie filtrów.

Sytuacja zmieniła się, od kiedy w Europie i w USA emisja SO₂ zaczęła mieć swoją cenę w ciągu 30 lat spadła o rdzaw wielkości. W Unii wprowadzono normy emisji, a w USA system cap & trade.

Smog (smoke - dym, fog- mgła).

Smog to mieszanka pary wodnej, bądź też mgły z dymem. Powstanie przez skumulowanie się znacznej ilości zanieczyszczeń na niewielkim obszarze. Muszą temu sprzyjać bezwietrzne warunki pogodowe.

Klasyczny: duże zagęszczenia sadzy w powietrzu oraz zwiększona zawartość SO₂, odpowiedzialnego za kwasowe właściwości tego smogu. Szkodliwy zarówno dla materii nieożywionej jak i przede wszystkim groźny dla życia i zdrowia ludzi.

W 1952 roku w Londynie spowodował śmierć ponad 4000 osób. współcześnie dzięki technicznym udoskonaleniom i wprowadzonym przepisom prawnym smog klasyczny został prawie całkowicie wyeliminowany.

Fotochemiczny: w warunkach klimatu tropikalnego lub subtropikalnego, tworzy się głównie ze spalin samochodowych zwierających węglowodory, tlenki azotu i czad, pod wpływem promieniowania słonecznego, związki te reagują ze sobą tworząc substancje silnie utleniające. Smog ten atakuje drogi oddechowe zmniejszając odporność na choroby nowotworowe.

Efekt cieplarniany.

Gaz cieplarniany (szklarniowy) - gazowy składnik atmosfery będący przyczyną efektu cieplarnianego.

W atmosferze występują zarówno w wyniku naturalnych procesów, jak i na skutek działalności człowieka.

Efekt cieplarniany jest zjawiskiem naturalnym i z naszego punktu widzenia - bardzo korzystnym, gdyż bez niego na Ziemi nie mogłoby powstać i rozwinąć się życie.

Problemem nie jest efekt cieplarniany, lecz zmiany jego nasilenia.

Promieniowanie słoneczne, jakie dochodzi do powierzchni Ziemi, jest przez nią pochłaniane. Następnie ogrzana Ziemia wysyła do atmosfery własne promieniowanie cieplne. Większa część z niego ulega rozproszeniu. Reszta zaś, po odbiciu się od warstwy koncentracji gazów cieplarnianych, wraca do powierzchni Ziemi. Jest to promieniowanie zwrotne, które powoduje dodatkowy wzrost temperatury powietrza.
Występowanie w atmosferze gazów cieplarnianych umożliwia życie na naszej planecie (bez nich temperatura spadłaby znacznie poniżej zera). Jednakże zbyt duża ich koncentracja - powstała np. w wyniku działalności człowieka - może prowadzić do katastrofalnego w skutkach ocieplenia. Pod wpływem wyższej temperatury nastąpiłoby nadmierne topnienie lądolodów, co z kolei spowodowałoby podniesienie się poziomu wód morskich i zalanie wielu gęsto zaludnionych obszarów. Zimy byłyby cieplejsze, a lata zdecydowanie bardziej upalne (wręcz niebezpieczne dla życia). W suchych rejonach Ziemi susze jeszcze zaostrzyłyby się, a obszary deszczowe nawiedzałyby częste powodzie.
Jak na razie naukowcy odnotowali ocieplenie klimatu o około 0,8°C w ciągu ostatnich 100 lat. Jeżeli jednak emisja gazów cieplarnianych utrzyma się na obecnym poziomie, to za 50 lat globalna temperatura podniesie się średnio o 2°C. A to może już wywołać niebezpieczne skutki.

Dziura ozonowa.

Warstwa ozonowa - ozon stratosferyczny pochłania część promieniowania ultrafioletowego docierającego do Ziemi ze Słońca.

Promieniowanie ultrafioletowe jest szkodliwe dla organizmów żywych, uszkadza komórki (oparzenia), oraz ich materiał genetyczny.

Dziura ozonowa - zmniejszenie się stężenia O₃ w atmosferze głównie w obszarach podbiegunowych. Spowodowane jest emisją freonów.

Freony są mało reaktywne, mogą więc żyć w atmosferze ponad 100 lat. W ozonosferze miliony ton lekkich freonów pod pływem promieniowania ultrafioletowego rozkładają się na C, F₂, Cl₂.

F₂ i Cl₂ rozpoczynając reakcję łańcuchową z O₃ powodując tworzenie się O₂.

Konwencja Wiedeńska o Ochronie Warstwy Ozonowej.

---