Słynna londyńska mgła była spowodowana przede wszystkim zanieczyszczeniem powietrza wyziewami fabrycznych kominów, a nie przez warunki klimatyczne.

5 grudnia 1952 r. w Londynie było naprawdę zimno. Aby się ogrzać, mieszkańcy spalali w piecach ogromne ilości węgla. Kominy fabryk też, jak zwykle, wypluwały gęsty czarny dym. Tego dnia nie było wiatru i szybko zaczął się tworzyć słynny smog, czyli mieszanka dymu i mgły. Jednak w nocy smog stał się tak gęsty, że widoczność spadła do zaledwie kilku metrów. W centrum miasta przez 48 godz. nie było nic widać dalej niż 50 m. Przez następne 5 dni widoczność nie przekraczała pół kilometra. Na drogach, torach kolejowych i w powietrzu ustał wszelki ruch. Brak wiatru powodował, że coraz więcej zanieczyszczeń kumulowało się w londyńskim powietrzu.

Dopiero 10 grudnia zaczął wiać wiatr, który rozproszył smog. Dziś szacuje się, że na skutek tej toksycznej mgły zmarło wówczas ok. 12 000 osób. Jeszcze więcej zachorowało na zapalenie płuc, bronchit czy gruźlicę. Jedną z konsekwencji tej katastrofy była uchwalona w 1956 r. ustawa - pierwsza z serii Clean Air Acts. Jej celem było oczyszczenie powietrza w kraju.

Protokół z Kioto - uzupełnienie Ramowej konwencji Narodów Zjednoczonych w sprawie zmian klimatu (United Nations Framework Convention on Climate Change) i jednocześnie międzynarodowe porozumienie dotyczące przeciwdziałania globalnemu ociepleniu. Został wynegocjowany na konferencji w Kioto w grudniu 1997. Traktat wszedł w życie 16 lutego 2005 roku, trzy miesiące po ratyfikowaniu go przez Rosję 18 listopada 2004.Na mocy postanowień protokołu kraje, które zdecydowały się na jego ratyfikację, zobowiązały się do redukcji do 2012 roku własnych emisji o wynegocjowane wartości zestawione w załączniku do protokołu (co najmniej 5% poziomu emisji z 1990 - art. 3 ust. 1) dwutlenku węgla, metanu, tlenku azotu, HFC i PFC - gazów powodujących efekt cieplarniany.Protokół z Kioto jest również uzupełnieniem Ramowej Konwencji Narodów Zjednoczonych dotyczącej Zmian Klimatycznych, przyjętej wcześniej na Szczycie Ziemi w Rio de Janeiro w 1992. - Polska ma obniżyć swoją emisję o 6%.

Negatywne oddziaływanie człowieka

Przedostawanie się do wód substancji chemicznych o różnym składzie i w różnej postaci (stałe, ciekłe, gazowe), które zmieniają właściwości biologiczne, chemiczne i fizyczne wód, i które mogą się do nich przedostawać poprzez:

doprowadzanie do wód ścieków przemysłowych i bytowo - gospodarczych, które bardzo często są albo w ogóle nieoczyszczone, albo oczyszczone w stopniu niewystarczającym,

spływy wód z terenów rolniczych, które niosą ze sobą wodę zawierającą środki ochrony roślin, zanieczyszczenia z nawozów organicznych i mineralnych,

spływy wód z terenów użytkowanych przemysłowo (np. zasolone wody kopalne),

przedostawanie się do zbiorników wodnych zanieczyszczeń znajdujących się w powietrzu,

w przypadku wód podziemnych do ich zanieczyszczenia może dochodzić poprzez: zły stan techniczny studni, nieprawidłową ich lokalizacje, nieszczelne szamba, ubikacje, śmietniki, kloaki, wysypiska i wylewiska nieczystości,

Wykorzystywanie wody, jako środka transportu, co powoduje negatywne oddziaływanie związane zarówno z przemieszczaniem się statków, jaki przez zanieczyszczenia z tych statków pochodzącymi,

Katastrofy ekologicznie, które powodują rozległe i niebezpieczne skażenia dużych obszarów zbiorników wodnych. Między innymi:

Japonia - Minamata (1953 rok) - skażenie ryb rtęcią wywołane odpadami z fabryki Chisso; spożycie zatrutych ryb spowodowało 860 ofiar,

Kanał La Manche (1967 rok_ - katastrofa supertankowaca,

Zatoka Meksykańska (1979 rok) - katastrofa platformy, w wyniku której wpłynęło do zatoki 60 tysięcy ton ropy,

Zatoka Alaska (1989 rok) - katastrofa supertankowca, która spowodowała wypłynięcie do tej zatoki 46 tysięcy ton ropy skutkiem, czego padło tysiące fok, morsów i innych zwierząt.

Turystyka, powodująca zanieczyszczenia wody i terenów przybrzeżnych, najczęściej w postaci pozostawiania przez turystów niezliczonych ilości odpadków,

Zanieczyszczenia mechaniczne, np. w postaci budowy urządzeń spiętrzających.

Pozytywne oddziaływanie człowieka

Oczyszczanie ścieków - czyli proces zmierzający do usunięcia z wód substancji powodujących jej negatywne zmiany biologiczne, chemiczne i fizyczne, na skutek przedostawania się do niej substancji pochodzących z różnych źródeł. Sposobów i metod jest wiele, i wraz z rozwojem technologii cały czas ich przybywa, pojawiają się nowocześniejsze, bardziej ekonomiczne, szybsze i bardziej skuteczne sposoby. Generalnie wyróżnia się cztery stopnie oczyszczania ścieków:

stopień pierwszy polega na mechanicznym i chemicznym oczyszczeniu ścieków. Oczyszczanie mechaniczne to usuwanie materiałów i zawiesin większych, łatwo opadających, które sprowadza się na przepuszczaniu ścieków przez różnego rodzaju kraty i sita, na których zanieczyszcenia te pozostają. Chemiczne oczyszczanie to zastosowanie różnych substancji i procesów w wyniku, których dochodzi między innymi do wytrącenia się związków powodujących zanieczyszczenie,

stopień drugi to oczyszczanie biologiczne które może być przeprowadzone z zastosowaniem sztucznych urządzeń: poprzez metodę złóż biologicznych, metodę osadu czynnego, lub w sposób naturalny (samooczyszczenie) i półnaturalny,

stopień trzeci - to tak zwane oczyszczanie hydrobotaniczne, w którym wykorzystuje się zazwyczaj rośliny bagienne, które pełnią funkcje filtrów.

stopień czwarty i ostatni polega na odnowie wody, która po jego przejściu może być ponownie wykorzystana np. do celów produkcyjnych

Budowa mostów, przejść itp., w celu zminimalizowana zanieczyszczeń powodowanych przez ludzi,

Ustanawianie praw zmierzających do ochrony zbiorników wodnych (Ustawa: prawo wodne), które zawierają konkretne wskazania, co do ochrony, postępowania oraz odpowiedzialności karnej i cywilenej w przypadku ich złamania,

Zakładanie terenów chronionych: parków narodowych, parków krajobrazowych, rezerwatów przyrody oraz innych form chronionego krajobrazu, gdzie obowiązują szczególne wymagania, co do ochrony nie tylko zbiorników wodnych, ale i całej przyrody znajdującej się na takim terenie,

Pośrednim, pozytywnym oddziaływaniem człowieka na środowisko wodne (i nie tylko) jest szerzenie świadomości ekologicznej wśród społeczeństwa, między innymi wprowadzenie do nauczania takich przedmiotów jak ekologia.

Zanieczyszczenia atmosfery i ich wpływ na środowisko

Zanieczyszczeniami powietrza nazywamy gazy, substancje stałe oraz ciekłe, których zawartość w atmosferze przekracza ich średni poziom. Należą do nich cząsteczki pochodzenia naturalnego takie jak pyłek roślinny czy pyły z erupcji wulkanicznych, a także substancje tworzące się w rezultacie ludzkich działań, np. spaliny czy pyły pochodzące z przemysłu. Zanieczyszczenia występujące w powietrzu mają charakter gazowy oraz pyłowy. Powietrze skażone, według Światowej Organizacji Zdrowia (WHO), to takie, które ze względu na swój skład negatywnie działa na organizm ludzki, rośliny i zwierzęta oraz na środowisko nieożywione. Ze względu na możliwość szybkiego przemieszczania, zanieczyszczenia występujące w powietrzu są groźniejsze w porównaniu ze skażeniami znajdującymi się w innych elementach środowiska. Mogą one bowiem zatruć ogromne tereny. Na obszarach o wysokim stopniu urbanizacji w powietrzu występują takie zanieczyszczenia, jak CO (tlenek węgla), NOx (tlenki azotu), SO2 (dwutlenek siarki), O3 (ozon), HC (węglowodory), pyły zawieszone oraz opadające. Pochodzą one głównie z przemysłu energetycznego, a także motoryzacji. Do innych źródeł skażeń atmosfery pochodzących z działalności człowieka zaliczamy pozyskanie oraz transport naturalnych surowców, chemiczną konwersję paliw, różne gałęzie przemysłu tj. metalurgiczny, chemiczny, rafinerie, cementownie, transport i składowanie odpadów. Naturalne zanieczyszczenia atmosfery pochodzą źródłami erupcji wulkanicznych, wietrznej erozji, procesów biologicznych, pożarów lasów czy traw oraz pyłu kosmicznego. Człowiek oddychając, pochłania skażenia znajdujące się w powietrzu. Powodują one liczne choroby m.in. dychawicę oskrzelową, zapalenie oskrzeli oraz rozedmę płuc. Ponadto są przyczyną zaburzeń w płodności, źródłami także licznych alergii. Substancje zatruwające powietrze są również przyczyną korozji metali oraz budynków. Zakłócają procesy fizjologiczne roślin, zanieczyszczają zbiorniki wodne i glebę, źródłami także przyczyniają się do zmian klimatu na naszym globie.

Smog.

Smogiem nazywamy skażone powietrze, w którym występują duże ilości szkodliwych gazów oraz pyłów, pochodzących w przeważającej części z transportu i przemysłu. Możemy wyróżnić dwa jego typy:

- smog typu fotochemicznego (utleniający, Los Angeles), który występuje w okresie letnim lipiec-październik, gdy panują wysokie temperatury powietrza, ogranicza widoczność a powietrze posiada brązową barwę. Do powstania smogu fotochemicznego niezbędne jest mocne promieniowanie słoneczne. Podstawowymi substancjami występującymi w tego rodzaju smogu są: CO, NOx, O3, węglowodory nienasycone oraz aromatyczne, pyły pochodzące z przemysłu.

- smog kwaśny ("siarkawy", londyński), mający miejsce w porze zimowej, gdy temperatury są niski. Ogranicza widoczność na kilkadziesiąt metrów. Występuje, gdy powietrze zanieczyszczone jest dwutlenkiem siarki (SO2), dwutlenkiem węgla (CO2) oraz pyłami. Jest on przyczyną duszności, podrażnienie skóry i łzawienia. Zaburza funkcjonowanie układy krążenia, a także powoduje korozję.

Zanik warstwy ozonowej.

Pod koniec lat 80-tych zauważono zanikanie ozonu nad biegunem południowym, 15-20 km nad Ziemią. Zawartość ozonu wciąż spada, ok. 3% rocznie. Przyczyniają się do tego tak zwane freony, czyli związki chlorofluorowęglowe. Promienie ultrafioletowe powodują uwalnianie z nich chloru, który sprawia, że cząstki ozonu ulegają rozpadowi. W reakcji tej wytwarza się tlen (O2) a także tlenek chloru (ClO). W wyniku badań satelitarnych oszacowano, iż działalność antropogeniczna przyczynia się do zmniejszenia ilości ozonu występującego w stratosferze o 0,4-0,8% rocznie w szerokościach północnych oraz umiarkowanych i o 0,2% w tropikalnych. Warstwa ozonu chroni organizmy żyjące na Ziemi przed groźnym promieniowaniem słonecznym UV. W związku z ochroną warstwy ozonowej w 1987 roku został podpisany Protokół Montrealski przez 31 krajów. Zakładał on zmniejszenie produkcji freonów o połowę do końca XX wieku. Od początku lat 90-tych ubiegłego wieku spadło tempo zwiększania się ilości freonów w powietrzu do 3% z 5%. Nagroda Nobla w zakresie chemii w 1995 roku przypadła badaczom zajmującym się wpływem związków chlorofluorowęglowych na ozon występujący w atmosferze, a także chemikowi holenderskiemu, który badał reakcje z ozonem atmosferycznym.

Freony.

Freony, to fluorochlorowe pochodne metanu lub etanu. Najważniejszym jest freon 12 (dichlorodifluorometan CCl2F2), który jest gazem bezwonnym, niepalnym, mało toksycznym, o temperaturze wrzenia -30°C. Inne freony to np.: freon 11 (CCl3F), freon 21 (CHCl2F). Freony mają niskie temperatury wrzenia, odznaczają się dużą trwałością chemiczną i są stosowane głównie jako czynniki chłodnicze w chłodziarkach, a także (coraz rzadziej) jako gazy nośne w opakowaniach aerozolowych. Ze względu na dużą trwałość w formie niezmienionej przedostają się one do ozonosfery i tam ulegają reakcjom fotochemicznego rozkładu z uwolnieniem reaktywnych atomów chloru, które oddziałując z cząsteczkami ozonu (O3) rozkładają je (tworzy się tlen, O2) - reakcję tę uważa się za jedną z przyczyn powstawania tzw. dziury ozonowej (źródło: Encyklopedia Multimedialna PWN 2000).

Kwaśne opady.

W kroplach kwaśnych deszczy znajdują się cząsteczki SO2, NOx, a także powstające w reakcji z wodą roztwory kwasu siarkowego(IV) i bardziej toksycznego kwasu siarkowego(VI) oraz kwasu azotowego(V). Tworzą się one nad terenami, gdzie powietrze zanieczyszczone jest tymi właśnie związkami, pochodzącymi z naturalnych źródeł (wybuchy wulkanów) lub antropogenicznych. Do tych ostatnich należą gazy odlotowe z elektrowni czy elektrociepłowni, wykorzystujących do zasilania zasiarczone paliwo, najczęściej węgiel kamienny czy brunatny. Zdarza się, iż kwaśne opady spadają na tereny, które leżą w znacznej odległości od miejsca ich powstania. Stanowią one więc międzypaństwowy problem. Wpływają one destrukcyjnie zarówno na rośliny jak i zwierzęta. Przyczyniają się do występowania schorzeń układu oddechowego oraz powodują korozję metali i zabytkowych obiektów. Należy więc im zapobiegać instalując urządzenia, pochłaniające toksyczne związki z wypuszczanych do środowiska spalin, a także stosować paliwo o lepszej jakości.

Kwaśne deszcze- przyczyny powstawania i zagrożenia.

Kwaśny deszcz swoim wyglądem nie różni się od zwykłych opadów. Zauważalny jest jednak jego niszczycielski wpływ na środowisko naturalne.

Kwaśne deszcze powstają na skutek zanieczyszczenia atmosfery. Tlenki siarki, tlenki azotu i chlorowodór rozpuszczają się w kropelkach pary wodnej, która znajduje się w atmosferze. Ich źródłem jest jednak człowiek- szkodliwe substancje emitowane są przez elektrownie cieplne, zakłady przemysłowe. Nadmierne ilości spalin samochodowych i błędy w rolnictwie także przyczyniają się do wzrostu zagrożenia. Woda zawarta w kwasach nasyca się szkodliwymi substancjami chemicznymi, które występują w powietrzu. Kolejne procesy doprowadzają do niebezpiecznych reakcji: z dwutlenku siarki powstaje kwas siarkowy, z tlenków azotu- kwas azotowy. Te niebezpieczne substancje zaczynają swoją wędrówkę wraz z wiatrem. Mają one postać zawiesiny, która opadając na ziemię prowadzi do uszkodzenia wielu ekosystemów. Kwaśne opady powodują niszczenie warstwy znajdującej się na liściach. To przyczynia się do nadmiernego parowania roślin. W rezultacie rośliny zielone po prostu zostają wysuszone. Nadmiar kwasu osadzający się na drzewach wypłukuje z nich wapń i magnez. Liście drzew przedwcześnie zaczynają żółknąc i opadają. Zaatakowane zostają także gleby. Jeśli są one pozbawione wapnia z przyczyn naturalnych, to stają się w ogóle niezdatne do uprawy. Kwaśne opady przedostają się do soków roślin. W ten sposób uszkadzają korzeń i łodygę. To prowadzi do wyjaławiania gleb i umierania lasów. W rezultacie takie gleby są niezdatne do uprawy. W wyjałowionych jeziorach giną tysiące ryb ( między innymi łososi i pstrągów).

Warto zwrócić szczególną uwagę na to, że spalanie znacznych ilości węgla powoduje uwalnianie siarki. Siarka znajduje się we wszystkich złożach węgla oraz ropy naftowej. Dostaje się ona do atmosfery przez kominy pieców w postaci groźnych tlenków siarki. W pewnej części uwadniają się one w atmosferze i zamieniają się w kwas siarkowy. Kwasy te dostają się do gleby i powodują zakwaszanie środowiska. Siarka ponadto w atmosferze jest czynnikiem toksycznym, powoduje odczuwalne w gospodarce straty na znacznych obszarach leśnych.

Świadomość skali zniszczeń pojawiła się już w latach 70 tych XX wieku. Było to konsekwencją ogromnych strat w wielu krajach- od Europy po Amerykę Północną. W Niemczech, gdzie zniszczenia zaobserwowano w Czarnym Lesie i w Bawarskim Parku Narodowym- syndrom ten nazwano "Śmiercią lasu". We Francji szkody były stosunkowo mniejsze. Wynikało to z faktu, że francuskie lasy to głównie lasy liściaste. A takie rosną poniżej 700 m n.p.m.. Kwaśne deszcze atakują zaś na ogół drzewa iglaste- na wysokości od 700 do 1100 m n.p.m. W 1972 roku zorganizowana została w Sztokholmie Międzynarodowa Konferencja w Sprawie Środowiska Człowieka. Analizowano wówczas szkody wywołane przez kwaśne deszcze. Oceniono je jako zjawisko bardzo niepokojące i zagrażające przyrodzie.

Japończycy stwierdzili, że liczne przypadki podrażnień skórnych wywoływane są przez zanieczyszczenia atmosferyczne. Obawiają się , że mogą one stać się przyczyną wielu chorób.

Zwraca się także uwagę na to, że kwaśne deszcze niszczą zabytki architektury. Konieczne jest więc podjęcie konkretnych działań, by temu przeciwdziałać.

Problematyka ochrony środowiska należała do jednej z najczęściej podejmowanych w latach 70 i 80 XX wieku. Istotną rolę odegrał raport Światowej Komisji do Spraw Środowiska i Rozwoju z 1987 roku. Definiował on zadania i cele ochrony środowiska- zarówno krajów wysoko rozwiniętych, jak biednych. Dokument ten został przyjęty na konferencji ekologicznej w Rio de Janeiro w 1992 roku. Miał on postać "Deklaracji z Rio". W jego ramach przyjęto szereg dokumentów, w tym konwencję o zmianie klimatycznej. Jej celem było ograniczenie emisji gazów cieplarnianych. Istotne też było zatwierdzenie deklaracji zasad na rzecz ochrony wszystkich lasów. Problem realizacji konwencji okazał się jednak niezwykle trudny. Kolejnym, bardzo dyskusyjnym i spornym spotkaniem była konferencja w Kioto w 1997 roku. Najbardziej sporne punkty protokołu dotyczyły przedmiotu zobowiązań. Zastanawiano się, czy kontrolą powinny być objęte podstawowe gazy cieplarniane, czy także cieplarniane gazy produkowane na drodze przemysłowej. Kontrowersyjny był również zasięg czasowy. Poszczególne państwa proponowały różny limit czasowy, mieszczący się w granicach lat 2008-2012. Dyskutowano nad możliwością handlowania redukcjami emisji. Każda grupa państw zajęła odrębne stanowisko. Warto w tym miejscu przedstawić najbardziej liczące się głosy. Unia Europejska proponowała najdalej idące zmiany w zakresie redukcji gazów. Miało to być 15 % do 2010 roku. Takie stanowisko nie znalazło jednak powszechnej aprobaty wśród krajów wysoko uprzemysłowionych. Jasne było bowiem, że ma to dotyczyć przede wszystkim członków OPEC oraz wysoko rozwiniętych państw Europy Środkowej. Stany Zjednoczone- jako największy remitent dwutlenku węgla do atmosfery zadeklarowały osiągnięcie znacznej redukcji do 2012 roku. Obwarowały to jednak możliwością handlu emisjami. Kraje rozwijające się domagały się przejęcia ich zobowiązań. Ostatecznie negocjacje zakończyły się kompromisem.

Perspektywy są jednak niepokojące. O ile ilość dwutlenku siarki maleje wraz ze zmniejszeniem użycia węgla i produktów ropopochodnych, to wzrasta zagrożenie zanieczyszczeniem tlenkami azotu. Zagrożenia te wzrastają ze względu na nasilający się ruch samochodów osobowych.

Środowisko naturalne- zagrożenia i formy ochrony.

Środowisko, w którym żyjemy jest obecnie bardzo skażone. Niewielkie obszary mogą poszczycić się zachowaniem pierwotnego stanu. Większość terenów jest bardzo zaniedbanych i zniszczonych. Powietrze, którym oddychamy powoli staje się dla nas wrogiem. Trzeba więc podjąć odpowiednie kroki, by przeciwdziałać dalszej dewastacji. Na szczęście wiele krajów zdaje sobie sprawę ze skali zagrożenia i podejmuje poważną dyskusję. Jej celem jest uświadomienie społeczeństwom i innym krajom skali problemu. Istotne jest przy tym działanie w skali globalnej, a nie lokalnej.

Zanieczyszczenie atmosfery

Największym niebezpieczeństwem dla naszej atmosfery są:

Tlenek węgla II- jest to gaz bezwonny i bezbarwny, a przy tym bardzo niebezpieczny zarówno dla człowieka jak i środowiska. Powstaje w wyniku działalności przemysłowej, wzmożonego transportu, jego niewielkie ilości zawarte są w dymie tytoniowym. Jest on bardzo toksyczny, 60% stężenie powoduje śmierć już po kilku oddechach. Tlenek węgla wykazuje 250 - 300 razy większe powinowactwo do hemoglobiny niż tlen. Konsekwencją może być powstanie karboksyhemoglobiny, która powoduje trwałe upośledzenie transportu tlenu. Objawy zatrucia to ból głowy, nudności, zaburzenia akcji serca i oddychania. Może wystąpić zaburzenie świadomości, drgawki a nawet zapaść.

Tlenki azotu- tlenek azotu II jest to gaz bezbarwny oraz bezwonny. Dwutlenek azotu ma zaś barwę brunatną. jest przy tym duszący. Przeważająca ilość dwutlenku azotu pochodzi ze spalania paliw używanych w energetyce, ciepłownictwie komunalnym i przemysłowym, transporcie lotniczym i samochodowym. Są one ponadto bardzo toksyczne- powodują zaburzenia w funkcjonowaniu układu oddechowego, krwionośnego. Wywołują także uszkodzenia kiełkujących roślin, w konsekwencji prowadząc do ich obumierania.

Dwutlenek siarki- jest on bardzo szkodliwy dla wszystkich organizmów żywych. Jest to gaz bezbarwny, duszący, cięższy od powietrza. Powstaje w wyniku spalania paliw zanieczyszczonych siarką oraz w przemyśle hutniczym. Dwutlenek siarki bierze udział w powstawaniu kwaśnych deszczów.

Bardzo niebezpieczne i zarazem szkodliwe są pyły. Pyły mogą mieć postać nieorganiczną i organiczną. Te pierwsze powstają w wyniku oddziaływań atmosferycznych w czasie wietrzenia skał czy wybuchów wulkanów. Wśród pyłów organicznych można wskazać na takie, które mają pochodzenie roślinne lub zwierzęce. Mogą one powodować alergie, astmę, zmiany skórne. Poważnym niebezpieczeństwem są jednak pyły pochodzące ze sztucznych źródeł. Chodzi tu o szkodliwą działalność przemysłową (górniczą, hutniczą), zbyt duże nasilenie ruchu drogowego. Pył niekorzystnie wpływa na drogi oddechowe. Powoduje zapalenie spojówek, nieżyty nosa czy oskrzeli. Mogą być także przyczyną poważnych pylic płucnych. Toksyczność pyłów zależy od średnicy ziaren pyłu, składu chemicznego oraz zawartości metali toksycznych ( Pb, Cd, Ni, Cr, Zn ).

Wszystkie te gazy przyczyniają się do znacznego zanieczyszczenia atmosfery. W konsekwencji mamy do czynienia z tak groźnymi zjawiskami jak na przykład kwaśne deszcze. Tlenki siarki, tlenki azotu i chlorowodór rozpuszczają się w kropelkach pary wodnej, która znajduje się w atmosferze. W konsekwencji powstają kwasy, które opadają na ziemię w postaci kwaśnych deszczów. Są one bardzo niebezpieczne dla naszego środowiska. Powodują zakwaszenie gleb i wód, a w konsekwencji wymieranie wielu gatunków roślin i zwierząt. niszczą błony śluzowe i tym samym drażnią drogi oddechowe i oczy. Przyczyniają się do spadku witaminy C w organizmie, powodują korozję żelaza, stali i cynku. Niszczą skóry oraz papier, obniżają wytrzymałość naturalnych włókien roślinnych.

Należy tu zwrócić uwagę także na kwaśny smog. Smog jest to gęsta mgła zmieszana z pyłami przemysłowymi, dymami z elektrociepłowni i elektrowni oraz ze spalinami samochodowymi. Występuje na ogół w wielkich miastach albo na obszarach przemysłowych. Tworzy się przede wszystkim w okresach bezwietrznych lub wtedy, gdy nasilenie wiatru jest niewielkie. Inwersja cieplna uniemożliwia wówczas ruchy powietrza. Zjawisko inwersji odgrywa bardzo dużą rolę przy powstawaniu smogu. W warunkach normalnych temperatura troposfery obniża się w miarę wzrostu wysokości. Różnice temperatur powodują wówczas powstawanie prądów wstępujących, istotnych z punktu widzenia oczyszczania powietrza. Podczas inwersji cieplnej na pewnej wysokości powstaje warstwa powietrza ciepłego, która uniemożliwia ruch powietrza. Inwersje temperatur są szczególnie groźne przy dużym stężeniu dwutlenku siarki, dwutlenku węgla i pyłu węglowego. Powoduje to powstanie kwaśnego smogu typu Londyn. Jest on także nazywany mgłą przemysłową. Nazwa wzięła się stąd, że w 1952 w Londynie zaobserwowano utrzymującą się przez kilka dni bardzo kwaśną mgłę. Zagroził ona nawet zdrowiu i życiu mieszkańców miasta. Od tego momentu zabroniono londyńczykom ogrzewać domy drewnem, węglem, torfem i olejem opałowym. Dopuszczalne jest jedynie wykorzystywanie gazu i elektryczności.

Innym typem smogu jest smog fotochemiczny typu Los Angeles. Występuje on przeważnie w okresie wczesnego przedpołudnia tam , gdzie tereny są dobrze nasłonecznione. Powoduje on łzawienie oczu, trudności w oddychaniu. Uszkadza on także szereg materiałów- gumę, kauczuk, tekstylia. powoduje zarazem choroby roślin.

Sposoby ochrony powietrza

Jedną z podstawowych metod ochrony powietrza jest usuwanie przyczyn. Należy więc likwidować przestarzałe technologie, które przyczyniają się do emisji wielu toksycznych gazów. Ważne są uregulowania prawne oraz środki o charakterze administracyjnym. Za przekroczenie dopuszczalnych norm muszą być nakładane wysokie kary. Powinno się także prowadzić ciągłe badania nad możliwością wprowadzenia alternatywnych źródeł pozyskiwania energii. Z drugiej strony istotne jest także usuwanie skutków zanieczyszczeń. Należy więc oczyszczać wylotowe gazy, tworzyć strefy ochronne i pasy zieleni.

Rodzaje zanieczyszczeń wód

Zanieczyszczenie wód może mieć charakter chemiczny, fizyczny, biologiczny lub fizjologiczny.

Zanieczyszczenie fizyczne cechuje się zmianą zabarwienia wody. Ograniczenie dostępu światła powoduje zmętnienie. Skażenie termiczne prowadzi do zmniejszenia rozpuszczalności tlenu oraz przyspieszenia procesów biologicznych.

Zanieczyszczenie biologiczne powoduje powstanie niepożądanych bakterii. Te ostatnie wydzielają toksyczne substancje, które są przyczyną wielu groźnych chorób.

Zanieczyszczenie fizjologiczne powoduje pojawienie się nieprzyjemnego zapachu i smaku wody. Jest to wynikiem obecności merkaptanów, amin i fenolu.

Zanieczyszczenia chemiczne mogą być spowodowane:

detergentami- czyli związkami, które wchodzą w skład środków piorących; źródłem zanieczyszczenia są gospodarstwa domowe, wszelkie pralnie i myjnie; skutkiem tego wzrasta toksyczność skażonej wody;

pestycydy- są one wykorzystywane w rolnictwie oraz leśnictwie; powodują pogarszanie właściwości wody; mają zdolność do kumulowania się w tkankach;

aminy aromatyczne- pochodzą z różnego rodzaju barwników, tworzyw sztucznych; są rakotwórcze, trudno rozpuszczalne i usuwalne;

fenole- powstają w skutek biologicznego rozkładu roślin oraz ze ścieków komunalnych, barwników, z gazowni; ulegając biodegradacji w środowisku wodnym powodują obniżenie wartości smakowych i zapachowych wody;

metale ciężkie- źródłem zanieczyszczenia są przemysł metalurgiczny, górnictwo, hutnictwo; są bardzo toksyczne;

azotany- wykorzystywane do produkcji nawozów mineralnych; powodują eutrofizację wód, są rakotwórcze;

Wody powinny być chronione poprzez racjonalną gospodarkę wodną. Konieczne jest przy tym oczyszczanie ścieków (różnymi metodami- np. mechaniczną, chemiczną czy biologiczną ) oraz zabezpieczenie przed przedostawaniem się nawozów sztucznych do wód.

Niszczenie i ochrona gleb

Gleba jest powierzchniową warstwą skorupy ziemskiej. Powstała ona ze skały macierzystej w wyniku procesu glebotwórczego. Występowanie określonej gleby w danym miejscu uzależnione jest od wielu czynników. Zalicza się do nich rzeźbę terenu, klimat, wpływ świata roślinnego i zwierzęcego. Nie bez znaczenia jest działalność samego człowieka.

Gleba jest jednym z ważniejszych czynników, które warunkują życie na ziemi. Wykorzystywana jest w rolnictwie- dzięki niej możemy produkować żywność. Tworzy ona naturalny zbiornik retencyjny zasobów wodnych. Wody, które gromadzą się w glebie, są niezbędne dla życia roślin, zwierząt i człowieka. Dzięki obecności w glebie wielu milionów drobnoustrojów pełni ona także ważną funkcję sanitarną. Ma ona także zdolność do pochłaniania nadmiaru toksycznych związków. Do czynników, które powodują niszczenie gleb zalicza się:

erozję, która wymywa bądź prowadzi do wywiewania powierzchniowej warstwy gleby;

przeznaczanie gleb dla celów budowlanych, przemysłowych czy komunikacyjnych;

zatruwanie związkami toksycznymi, które pochodzą z pyłów, kwaśnych deszczy;

wykorzystywanie chemicznych środków do ochrony roślin;

zmęczenie gleby- powstaje na skutek niewłaściwego nawożenia i zanieczyszczenia, powoduje to obniżenie żyzności gleb oraz zmniejszenie ilości otrzymywanych plonów;

zmniejszanie powierzchni uprawnej;

W celu ochrony gleby należy podjąć konkretne działania , do których zalicza się między innymi:

ciągłe ograniczanie emisji zanieczyszczeń ( spalin, pyłów, szkodliwych gazów )

rozsądne i minimalne korzystanie z chemicznych środków ochrony roślin (szczególną uwagę powinno się zwrócić na gospodarstwa ekologiczne, które eliminują wszelkie nawozy pochodzenia chemicznego; stosowane są naturalne metody zabezpieczania roślin i nawozy pochodzenia naturalnego );

właściwe składowanie i segregacja odpadów;

tworzenie obszarów zielonych , otulin, sadzenie nowych drzew, ograniczona wycinka;

stosowanie płodozmianu;

wprowadzenie biologicznych sposobów walki ze szkodnikami;

Formy ochrony przyrody w Polsce

Do podstawowych form ochrony przyrody w Polsce należą:

parki narodowe

rezerwaty przyrody

pomniki przyrody

parki krajobrazowe

strefy ochronne - otuliny

obszar chronionego krajobrazu

ochrona gatunkowa roślin, zwierząt, grzybów

Parki narodowe są najcenniejszym dziedzictwem naturalnym, które musi być poddane szczególnej kontroli. W celu utworzenia parku dany obszar musi spełniać szereg wymagań. Przede wszystkim musi to być teren rozległy w skali całego kraju, który obejmuje jeden lub więcej ekosystemów. W minimalnym stopniu może być zmieniony przez człowieka. Ponadto obszar taki powinien wyróżniać się nieprzeciętnym pięknem i bogactwem przyrody. Świat roślin jak i zwierząt ma tam szczególne znaczenie dla celów naukowych, estetycznych lub wypoczynkowych.

Największym parkiem na terenie naszego kraju jest Biebrzański Park Narodowy, który został utworzony w 1993 roku. Jego powierzchnia wynosi 59 223 ha. Znajduje się on w województwie podlaskim. Jest to obszar torfowiskowo- bagienny. Występuje tak liczne ptactwo wodne, a także bobry i łosie.

Bardzo cennym parkiem nadmorskim jest Słowiński Park Narodowy utworzony w 1967 roku. Jego powierzchnia to 18 619 ha, w herbie umieszczony jest orzeł przedni. Największą jego atrakcją są ruchome wydmy, największa znajduje się na Mierzei Łebskiej. Park cechuje się krajobrazem polodowcowym, licznie występują tam torfowiska. Wśród najpopularniejszych roślin znajduje się piaskownica zwyczajna, mikołajek nadmorski, wydmuchrzyca piaskowa. Występują tam ponadto jelenie, sarny, dziki, gronostaje, orzeł przedni. Park ten objęty jest międzynarodową konwencją RAMSAR. Dotyczy ona ochrony siedlisk ptaków wodnych oraz błotnych.

Jednym z większych parków starych gór kaledońsko- herzyńskich jest Świętokrzyski Park Narodowy. Został on utworzony w 1950 roku w województwie świętokrzyskim . Ma on powierzchnię 7 626 ha, w herbie znajduje się jeleń ze znakiem krzyża. Góry kaledońsko- hercyńskie są najstarszymi w Europie górami zbudowanymi ze skał osadowych. Charakterystyczne dla tego parku są gołoborza, a ze zwierząt bóbr, gronostaj, łoś. Występuje tam modrzew polski oraz puszcza jodłowa.

Rezerwat przyrody- jest to obszar mniejszy od parku narodowego, który także objęty zostaje szczególną ochroną. Pod opieką może znaleźć się cała przyroda danego obszaru, bądź jej poszczególne elementy składowe. Możemy wyróżnić rezerwaty ścisłe i częściowe. Natomiast ze względu na kryterium przedmiotu ochrony wskazuje się na rezerwaty leśne, faunistyczne, florystyczne, łąkowe, wodne, krajobrazowa czy przyrody nieożywionej.

Pomniki przyrody- są to bardzo cenne elementy zarówno przyrody ożywionej jak i martwej. Mogą to być skupiska drzew, głazy narzutowe, jaskinie, zabytkowe drzewa. Obecnie w Polsce istnieje około 26 tys. pomników przyrody.

Parki krajobrazowe- oraz obszary chronionego krajobrazu są terenami o ogromnych walorach przyrodniczych, turystycznych, zdrowotnych. Obecnie zajmują one w Polsce około 25 % powierzchni.

Ochrona gatunkowa roślin i zwierząt- dotyczy zagrożonych wyginięciem roślin oraz rzadkich zwierząt. Cechuje je także to, że mają duże znaczenie dla środowiska naturalnego.

Do roślin, które znajdują się pod całkowitą ochroną należą; widłaki, rosiczki, kosodrzewina, długosz królewski, krokus, szarotka, cis, limba, zawilce.

Objęte ochroną zwierzęta to: ropuchy, kumaki, wszystkie gady, żbik, niedźwiedź brunatny, żubr, kozica, bóbr, kuna, susły.

Ochrona środowiska jest koniecznością. W tym celu muszą być podejmowane działania , które mają ograniczać skutki zanieczyszczeń ora je eliminować. Ważne jest przy tym współdziałanie wszystkich państw, ponieważ przyroda jest naszym wspólnym dziedzictwem.

Konieczne jest przy tym wprowadzanie konkretnych rozwiązań prawnych. Wszelkie wykroczenia powinny być zaś surowo karane. Zanieczyszczenia muszą być usuwane u samego źródła- trzeba działać w celu przeciwdziałania zagrożeniom niż je usuwać. Kolejna sprawa to nadanie problemowi ochrony środowiska międzynarodowego rozgłosu. Poszczególni ludzie, a nie tylko państwa, muszą włączać się do działania na rzecz poprawy stanu naszej Ziemi. Istotna jest też wzmożona edukacja ekologiczna, która ma uczulić najmłodszych na problemy środowiska. W tym celu powinny być wprowadzane i realizowane programy szkolne, które będą tą wiedzę szerzyć. Szczególnie cenne są popularne już od wielu lat "Dni Ziemi", podczas których ma miejsce wielkie sprzątanie. Organizowane są przy tym konkursy z wiedzy o ochronie naszej planety.

Podsumowując należy stwierdzić, że w ostatnich latach wzrasta świadomość ekologiczna. Staramy się żyć zdrowiej oraz w taki sposób, by nie przynosić szkody naszemu środowisku.

Znaczenie wody i powietrza w życiu człowieka i innych organizmów żywych

Woda i powietrze są jednymi z podstawowych zasobów naturalnych. Bez nich niemożliwe byłoby występowanie życia na ziemi.

Woda jest źródłem życia. Nie należy bowiem zapominać, że życie rozwinęło się właśnie w wodzie, w pierwotnym oceanie, gdzie woda stanowiła barierę ochroną przed szkodliwym promieniowanie ultrafioletowym. Każda żywa komórka składa się z wody, a rozmnażanie organizmów jest ściśle związane ze środowiskiem wodnym. Nawet organizmy żyjące na lądzie wytwarzają wewnątrz jaja czy łożyska środowisko niezwykle wilgotne.

Każdy żywy organizm uczestniczy w obiegu wody na ziemi. Sole mineralne zostają wypłukane z gleby i skał i są wykorzystywane przez organizmy żywe. Obliczenia wskazują, że na kuli ziemskiej występuje 1500 mln km3 wody!

Wody śródlądowe stanowią zaledwie 5% zasobów wodnych na kuli ziemskiej, a reszta, czyli 95% stanowią morza i oceany. Lodowce polarne związały 2% światowych zasobów wody, co jednak jest wystarczające do podniesienia poziomu światowego i oceanów o kilka metrów mórz (w przypadku całkowitego uwolnienia zalegającej wody) . Wody śródlądowe to wody słodkie. Składają się na nie rzeki, jeziora i warstwy wodonośne. Pozostała ilość wody na globie jest słona.

W obieg wody w przyrodzie włączone jest także powietrze, ponieważ zawiera ona jej niewielkie ilości w postaci pary wodnej.

Obieg wody w przyrodzie jest zamknięty. Woda parując przedostaje się do atmosfery, następnie ulega skropieniu i wraca na powierzchnię ziemi w postaci opadów. Te z kolei wsiąkają w skały, glebę lub spływają do morza. Ponownie następuje parowanie wody i następuje zamknięcie obiegu.

Wody podziemne są oczyszczane w naturalny sposób, dlatego są jednym z naszych najcenniejszych zasobów na ziemi. Zasoby tej wody są ograniczone, dlatego niezwykle istotne staje się mądre i racjonalne zarządzanie wodą słodką, ponieważ stanowi ona podstawę naszej przyszłej egzystencji, a jej zasoby są ograniczone.

Na ziemi wodę spotyka się głównie w stanie ciekłym, w postaci mórz i oceanów, rzek i jezior oraz wód gruntowych. Jak już zostało powiedziane, 2% zasobów globalnych wody stanowią lodowce polarne, a więc woda w postaci stałej. Poza lodowcami wodę w stanie stałym spotyka się w postaci lodu, śniegu czy szronu. Cały kontynent - Antarktyda jest lądolodem pokrytym olbrzymią warstwą wiecznego śniegu. Z kolei Arktyka, czyli biegun północnym to olbrzymi lodowiec. Także na innych kontynentach spotyka się olbrzymie pokrywy lodu i śniegu. Między innymi północne obszary Azji pokryte są przez wieczną zmarzlinę, podobnie wygląda sprawa w Ameryce Północnej. Poza wodą w stanie stałym zawierają one także wodę ciekłą. W wysokich górach, powyżej pewnej granicy występuje wieczny śnieg. Granica ta nazywana jest nawet granicą wiecznych śniegów. W Polsce woda w stanie stałym występuje w postaci opadów śniegu w zimie i zamarzniętej wody w jeziorach i rzekach.

Woda to nic innego, jak H20. Jest to prosty związek chemiczny powstały z połączenia dwóch atomów wodoru i jednego atomu tlenu. Tlen jest pierwiastkiem dwuwartościowym, dlatego łączy dwa atomy wodoru, które są jednowartościowe. Wiązanie jest utworzone przez dwa elektrony - po jednym od każdego z pierwiastków, a więc jeden elektron w wiązaniu pochodzi od tlenu, drugi elektron pochodzi od wodoru. Identycznie sytuacja wygląda przy drugim wiązaniu.

Ilość wody w przyrodzie nie zmienia się, ponieważ obieg wody jest zamknięty. Jest to możliwe dzięki występowaniu wody w trzech stanach skupienia. Parowanie odbywa się z powierzchni wód, gleby, organizmów żywych, w szczególności roślin (proces transpiracji). Para wodna trafia do atmosfery, gdzie następuje jej skroplenie, w postaci opadów. Część wód z opadów wyparowuje, część spływa do cieków wodnych, a pozostała ilość wsiąka w grunt. Zostają w ten sposób zasilone wody gruntowe, a gleba staje się bardziej wilgotna.

Organizmy żywe zawierają w sobie bardzo duże ilości wody. U roślin lądowych ilość ta może dochodzić nawet do 90%, a u zwierząt do 80%. Organizm człowieka zbudowany jest w 65% z wody, a mózg nawet w 80%. Żywy organizm, jeśli zostanie pozbawiony wody, zginie. Woda, jest to bardzo prosty związek chemiczny, jednak niezbędny dla życia.

U człowieka woda zawarta jest w szczególności w tkankach i płynach ustrojowych. Wydalana zostaje poprzez mocz, pot oraz w postaci pary wodnej w czasie oddychania. Dlatego niezwykle istotne jest stałe uzupełnianie płynów. W ciągu dnia przeciętnie spożywa się około 3 litrów wody, pod różnymi postaciami. Można tu wymienić napoje, a także wodę zawartą w pokarmach i posiłkach (zupy, sosy czy nawet chleb). Człowiek pozbawiony wody umiera po kilku dniach, podczas gdy bez pożywienia jest w stanie przeżyć kilkadziesiąt dni.

Nawet w literaturze znajduje się pochlebne opinie o wodzie. Jedna z nich została napisana przez francuskiego lotnika i pisarza - Antoine de Saint Exupery'ego, który w swojej książce "Ziemia, planeta ludzi" przestawia własne przeżycia związane z rozbiciem jego samolotu na Saharze. Pisarz i jego kolega posiadali jedynie dwie pomarańcze i nieco kawy. W ciągu dnia odchodzili na odległość wielu kilometrów w poszukiwaniu oazy, jednak bezskutecznie. Rano, kiedy rosa zbierała się na powierzchni wraku samolotu, próbowali ją zbierać. Miała ona ohydny smak smaru i olejów, które się w niej rozpuszczały. Dopiero po pięciu dniach, kiedy byli już u granic wytrzymałości, spotkali karawanę Beduinów. W swojej książce autor umieścił piękne słowa wychwalające wodę:

" (...)Wodo, nie masz ani smaku, ani koloru, ani zapachu, nie można ciebie opisać, pije się ciebie nie znając ciebie. Nie jesteś niezbędna do życia, jesteś samym życiem ... Jesteś największym bogactwem, jakie istnieje na świecie. Jesteś największą czułością, ty jakże czysta w trzewiach ziemi. Można umrzeć o krok od słonego jeziora. Można umrzeć mimo dwóch litrów rosy, jeśli rozpuściły się w niej sole. Czysta, nie zgadzasz się na żadną mieszaninę, nieskazitelna, nie zniesiesz żadnego fuszerstwa, jeśli obraźliwym bóstwem ... Ale obdarzasz nas szczęściem nieskończenie prostym. (...)".

Niestety w dzisiejszych czasach niezwykle trudno znaleźć czystą wodę. Rzeki i jeziora są traktowane jak ściekowiska, do których można wlać wszelkie ścieki i odpady. Dodatkowo nawozy obficie stosowane na polach przez rolników są wymywane do rzek i jezior w czasie deszczów. Powoduje to zanieczyszczenie wód w toksyczne i niebezpieczne dla zdrowia związki, co powoduje wymieranie życia w środowiskach wodnych.

Środowisko wodne jest nie tylko wrażliwe na zanieczyszczenia, ale także na zmiany temperatury. Więc jeśli z systemów chłodniczych wraca do środowiska czysta woda, ale podgrzana, także zaburza ona naturalną równowagę ekosystemu wodnego. Może to grozić także zanieczyszczeniem wody pitnej, co grozi jej brakiem. Postępująca degradacja środowiska wodnego spowodowała, że brakuje wód źródlanych i gruntowych. Zaczęto więc wykorzystywać wodę rzek i strumieni. Wszystko było w porządku, dopóki były one czyste. Jednak rośliny i zwierzęta żyjące w wodzie zaczęły zostawać usuwane, a stanowiły one naturalny filtr wodny. Zaburzenie tej naturalnej równowagi powoduje brak samooczyszczania wód, co z kolei prowadzi do śmierci kolejnych organizmów. Zaczęto więc sztucznie oczyszczać wodę przez 3-stopniowy proces. W pierwszy etapie następuje mechaniczne oczyszczenie. Woda zostaje przepuszczona przez sitka zatrzymujące duże przedmioty, takie jak puszki czy szmaty. Stosuje się w tym etapie także piasek i węgiel drzewnym, jako filtratory. Drugi etap polega na biologicznym oczyszczeniu wody. Do zbiornika z brudną wodą zostają zaszczepione mikroorganizmy rozkładające zanieczyszczenia, zarówno organiczne, jak i nieorganiczne. Trzeci stopień to oczyszczanie chemiczne. Jest ono wykorzystywane, jeśli w wodzie znajdują się w dalszym ciągu szkodliwe czy wręcz trujące substancje, które nie zostały unieszkodliwione przez mikroorganizmy. Taka oczyszczalnia umożliwia uzyskanie wody pitnej. W dzisiejszych czasach jedynie wody źródlane i górskie odcinki niektórych rzek nadają się do bezpośredniego wykorzystania jako woda pitna.

Zanieczyszczenia zasadniczo można podzielić na trzy grupy: zanieczyszczenia komunalne, zanieczyszczenia przemysłowe i zanieczyszczenia rolne. Pierwszą grupę stanowią ścieki bytowe i inne, powstające w wyniku egzystencji człowieka. Są to więc wszelkie odpady powstałe w gospodarstwach domowych, a także tych zakładach przemysłowych, które nie wymagają specjalnego systemu oczyszczania ścieków i odprowadzania odpadów. Ścieki komunalne mogą więc zawierać różnorodne substancje chemiczne, co jest spowodowane brakiem kontroli substancji wlewanych do zlewów. Zawartość wody w ściekach jest bardzo duża i dochodzi nawet do 99,9%. Same zanieczyszczenia są więc ułamkiem objętości ścieków, a mimo to uniemożliwiają rozwój życia i wykorzystanie takiej wody. Zanieczyszczenia komunalne to w większości związki organiczne, zwłaszcza z grupy tłuszczy, białek i cukrów. Te związki są rozkładane w czasie oczyszczania biologicznego przy współudziale mikroorganizmów. Nieprzyjemny zapach jest spowodowany naturalnymi procesami gnilnymi zachodzącymi w ściekach. Jeśli procesy te zachodzą intensywnie, grozi to odcięciem tlenu w rzekach, do których zostają odprowadzone ścieki. Spadek zawartości tlenu w wodzie skutkuje rzecz jasna zamieraniem w niej wszelkiego życia. Ścieki mogą też zawierać zawiesiny, czyli drobne ciała stałe zawieszone w gęstej cieczy. W ciągu ostatnich lat, kiedy rozpowszechniło się stosowanie detergentów do prania i mycia, wzrasta ich zawartość w wodach ściekowych. Detergenty charakteryzują się tym, że są związkami powierzchniowo czynnymi, co powoduje wymycie powłoczek ochronnych wielki organizmów. Skutkuje to oczywiście zamieraniem życia w wodach. Ścieki komunalne są także w większym stopniu niż pozostałe rodzaje ścieków narażone na rozwój wirusów i bakterii chorobotwórczych. Można tu wymienić między innymi pałeczkę okrężnicy (Escherichia Coli), która wskazuje na obecność w ściekach składników powodujących takie choroby, jak tyfus czy dur brzuszny.

Zanieczyszczenia przemysłowe pochodzą bezpośrednią ze ścieków przemysłowych albo z atmosfery w postaci zanieczyszczeń powietrza. Ta druga grupa może obejmować pyły czy nieorganiczne lub organiczne zanieczyszczenia powietrza. W miejscach występowania kopalni węgla odnotowuje się wyższe stężenia pyłów węglowych, które osiadając na dnie przyczyniają się do wypłycenia rzek i wpływają na modyfikację struktury dna cieków wodnych. Inne zawiesiny mineralne mają podobne skutki. Nieorganicznymi zanieczyszczeniami, które są rozpuszczalne w wodzie, są sole mineralne modyfikujące charakter chemiczny wody. Z kolei na zasolenie wód wpływa emisja dwutlenku węgla oraz związków siarki do atmosfery. Związki siarki i dwutlenek węgla w wyższych warstwach atmosfery reagują z zawartą tam parą wodną tworząc odpowiednio kwas siarkowy i kwas węglanowy. Spadają one na ziemię w postaci tak zwanych kwaśnych deszczów. W ten sposób gleba i woda zostaje zakwaszone. Kwas siarkowy zostaje przeprowadzony w siarczan. Inne sole są emitowane przez przemysł chemiczny czy górnictwo. Najniebezpieczniejsze są tak zwane metale ciężkie. Należą do nich ołów, miedź czy rtęć. Działają one zabójczo na organizmy. Zanieczyszczenia organiczne zostają wytworzone w procesie produkcji różnorodnych mas plastycznych (w przemyśle gumowym) czy w trakcie rafinacji ropy naftowej. Z chemiczne punktu widzenia są to najczęściej węglowodany. Z kolei fenole (substancje bardzo silnie toksyczne i powodujące trudno leczące się poparzenia skóry) zostają wytworzone w szczególności przez Gazownie, destylarnie smoły, przemysł naftowy, wytwórnie barwników i tworzyw sztucznych. Odpady z gorzelni, browarów, cukrowni czy nawet przemysłu mięsnego także stanowią zanieczyszczenia. Jak już zostało wspomniane, szczególnym rodzajem zanieczyszczeń jest wprowadzanie do środowiska wód o wyższej niż normalnie temperaturze. Najczęściej są to wody, które wracają z obiegu chłodzenia w procesach przemysłowych. Wysoka temperatura skutkuje podwyższeniem średniej temperatury jezior i rzek, co powoduje zmianę warunków środowiska wodnego i zmianę flory i fauny danego ekosystemu. Szczególnym przypadkiem zanieczyszczeń są na przykład wycieki ropy naftowej na morzach czy oceanach. Działa to destruktywnie także na te zbiorniki wodne.

Zanieczyszczenia rolne są związane ze zbyt obfitym stosowaniem nawozów sztucznych i środków ochrony roślin. W czasie opadów są one bowiem wypłukiwane do zbiorników wodnych i rzek. Z drugiej strony poważnym zanieczyszczeniem mogą być także ścieki związane z intensywną hodowlą zwierząt. Przyczyną jest stosowanie bezściółkowej hodowli bydła czy trzody chlewnej na olbrzymich fermach hodowlanych, co powoduje gromadzenie się dużych ilości niezwykle stężonych zanieczyszczeń biologicznych. Jeśli chodzi o nawozy, to najczęściej stosuje się nawozy azotowe, fosforowe i potasowe. Ważnym źródłem zanieczyszczeń rolnych są także pestycydy. Środki te po przedostaniu się do wód powodują "użyźnienie" wody i bardzo obfity rozwój wodnej flory. Nadmierna produkcja roślin w środowisku wodnym w prosty sposób prowadzi do zarastania jezior i odcinania dopływu tlenu do wody. Powoduje to oczywiście śmierć innych organizmów, w szczególności zwierzęcych.

Do tej pory wzrost ekonomiczny odbywał się wszelkim kosztem. Teraz konieczne jest podjęcie decyzji co jest ważniejsze - wzrost gospodarczy czy ochrona zdrowia i środowiska człowieka. Współcześnie coraz szersze poparcie uzyskują politycy z partii "zielonych", którzy perswadują zrównoważony ekologicznie rozwój gospodarczy. Można więc wysnuć przypuszczenie, że w przyszłości świat stawi czoła ekologicznym zagrożeniom i problemom, ponieważ samo dostrzeżenie problemu to już zbyt mało. Konieczne jest podjęcie zdecydowanych kroków.

Powietrze jest mieszaniną gazów otaczających kulę ziemską. 78% jego objętości stanowi azot (N2), a 21% tlen (O2). Pozostała część to dwutlenek węgla, argon i śladowe ilości innych gazów, takich, jak neon, hel, krypton, ksenon i wodór. Zmiennym składnikiem powietrza jest para wodna, silnie uzależniona od warunków klimatycznych i atmosferycznych. Przedstawiona wyżej struktura powietrza utrzymuje się na przestrzeni od poziomu morza, aż do wysokości 80 kilometrów ponad powierzchnią ziemi. Zmienia się jedynie zawartość pary wodnej oraz aerozoli atmosferycznych, które spotykane są głównie bliżej ziemi. Połowa pary wodnej, którą jest przesycone powietrze atmosferyczne, znajduje się poniżej wysokości 1,5 kilometra nad powierzchnią ziemi. Jest jeszcze tzw. warstwa ozonowa, czyli pas zwiększonego stężenia ozonu na wysokości 20 - 30 kilometrów ponad powierzchnią ziemi. Po przekroczeniu granicy 80 kilometrów powietrze jest bardziej rozrzedzone, a elementy składowe zostają przekształcane w wyniku reakcji chemicznych przebiegających pod wpływem krótkofalowego promieniowania słonecznego i promieniowania kosmicznego. Zachodzą tu procesy dysocjacji cząsteczek, ich jonizacji, a także przebiegają reakcje fotochemiczne.

Powietrze wywiera ciśnienie na powierzchnię ziemi (ciśnienie atmosferyczne). To w takich warunkach wykształciło się życie i zachodzą szeroko pojęte reakcje utleniania i redukcji.

Powietrze jest też wykorzystywane w przemyśle azotowym, a także w procesach grzewczych jako nośnik ciepła lub masy. Stosuje się je także do chłodzenia, suszenia czy nawilżania. W maszynach pneumatycznych montuje się mechanizmy poruszane siłą sprężonego powietrza.

Co zapewne zaciekawi czytelników, powietrze można skroplić! Po raz pierwszy udało się to w 1883 roku panu Z. Wróblewskiemu i K. Olszewskiemu. Skroplone powietrze jest błękitną, ruchliwą cieczą i wykorzystywane jest to otrzymywania tlenu, azotu, gazów szlachetnych, a także do wytwarzania niskich temperatur.

Przestrzenne rozmieszczenie poszczególnych składników powietrze jest bardzo zróżnicowane, co jest spowodowane głównie emisją różnych zanieczyszczeń do atmosfery. Jest to szczególnie istotny problem w miastach, gdzie kumulują się zanieczyszczenia, zmienia się klimat i roślinność, co z kolei negatywnie wpływa na zdrowie człowieka i stan środowiska naturalnego. Zakłady przemysłowe, nasilony ruch samochodowy a także liczne źródła emitujące energię powodują gromadzenie się w atmosferze szkodliwych czy wręcz trujących substancji. Oczywistym przejawem zanieczyszczeń powietrza jest smog oraz osadzanie się pyłów i sadzy na budynkach i innych.

Oczywiście powyższe wyliczenia dotyczyły normalnej pracy zakładów przemysłowych. A przecież nie zawsze tak jest. Zdarzają się czasami poważne awarie, które zatruwają środowisko naturalne w skali globalnej! Takie awarie mogą prowadzić wręcz do katastrof ekologicznych. Poza oddziaływaniem na środowisko naturalne, wszelkie zanieczyszczenia oddziałują też na organizm człowieka. Gromadzenie się w tkankach np. metali ciężkich może być przyczyną lub czynnikiem stymulującym do rozwoju nowotworów.

Dlatego coraz częściej podejmuje się międzynarodowe działania mające na celu ochronę wspólnych zasobów naturalnych - wody i powietrza. Oby były one coraz skuteczniejsze i na coraz większą skalę. Konieczne jest także edukowanie społeczeństwa, które przecież nie pozostaje bez wpływu na globalny stan środowiska.

Przegląd wybranych ekosystemów

Powierzchnia naszej planety, wynosząca około 500 mln km2, jest w około 71% pokryta przez oceany. Zajmują one powierzchnię 352mln km2. Pozostałe 29% stanowi ląd. Całkowita powierzchnia kontynentów wynosi 148mln km2. Mimo to, życie na kontynentach, jest znacznie bogatsze niż w oceanach.

Warunki życia w wodzie oraz na lądzie są bardzo odmienne. Woda ma większą gęstość niż powietrze, stawia, więc większy opór poruszającym się w niej organizmom. Organizmy żyjące w wodzie mają odmienny sposób oddychania, a także poruszania niż lądowe. Przystosowania do wodnego trybu życia widoczne są także w planie budowy. Na lądzie, głównymi czynnikami ograniczającymi są warunki klimatyczne, na które składają się temperatura, nasłonecznienie, ruchy powietrza, opady atmosferyczne oraz wilgotność powietrza.

Słowo "ekosystem" określające jakieś konkretne siedlisko, takie jak na przykład las, łąka, czy jezioro, odpowiada w przybliżeniu potocznemu rozumieniu terminu "przyroda". Na przyrodę składają się elementy zarówno ożywione, czyli organizmy żywe, jak i nieożywione, takie jak woda, gleba, czy światło. Organizmy żywe, zamieszkujące ekosystem są ze sobą powiązane bardzo ścisłymi zależnościami.

EKOSYSTEMY LĄDOWE

Rozmieszczenie ekosystemów lądowych cechuje strefowość. Jest ona związana z różnicami w warunkach klimatycznych, jakie panują na różnych szerokościach geograficznych. Organizmami najsilniej kształtowanymi przez warunki klimatyczne są rośliny, które w największym stopniu wpływają na charakter ekosystemów. Aby życie na lądzie mogło funkcjonować, niezbędne jest światło, ciepło oraz dostęp do wody. Warunki życia na każdym terenie są kształtowane głównie przez te czynniki, dlatego w rozmieszczeniu ekosystemów na Ziemi da się dostrzec pewną prawidłowość.

Torfowisko

Torfowisko jest zbiorowiskiem roślinnym, związanym z klimatem umiarkowanym. Wykształca się na obniżeniach terenu, o nieprzepuszczalnym podłożu. Może też powstać w wyniku zarastania zbiornika wodnego. Torfowiska magazynują wodę, regulując w ten sposób gospodarkę wodną danego obszaru. Ich teren zamieszkiwany jest przez rzadkie gatunki roślin i zwierząt, które maja niekiedy charakter reliktowy. Teren torfowiska stanowi, zatem ostoję dla takich gatunków. Wyróżniamy trzy typy torfowisk: torfowisko wysokie, niskie oraz przejściowe.

Torfowiska wysokie są zaopatrywane przez wodę pochodzącą z opadów, występują, zatem na obszarach, na których roczna suma opadów przekracza 750mm. Podłoże na takim torfowisku jest silnie kwaśne, co ogranicza w dużym stopniu liczebność gatunków. Bogactwo gatunkowe jest na takim torfowisku, zatem małe, za to można spotkać tam gatunki nietypowe i na ogół niewystępujące na innych siedliskach. Na torfowisku wysokim występuje przede wszystkim mech torfowiec. W jego listkach występują duże, martwe, puste komórki, które spełniają funkcję wodonośną. Silnie uwodnienie oraz niskie pH sprawiają, że rozkład martwej materii organicznej jest utrudniony. Prowadzi to do akumulacji torfu. Na torfowisku wysokim występują też inne gatunki roślin, między innymi wełnianka wąskolistna, żurawina błotna i rosiczka okrągłolistna. Fauna reprezentowana jest tutaj przez drobne skorupiaki, różne owady, żaby, kaczki, bociany i bobry.

Torfowiska niskie, zwane inaczej rojstami powstają w zagłębieniach terenu, które są trwale uwodnione. Torfowiska niskie darniowe zasilane są wodami źródliskowymi lub wysiękowymi. Mogą powstać też w dolinie rzeki, wówczas mówimy o torfowisku niskim nadrzecznym. Torfowiska powstałe w wyniku zarastania zbiornika wodnego, od ich brzegów, ku toni wodnej, to tak zwane torfowiska niskie pojeziorowe. Zbiorniki wodne zarastane są przez rośliny szuwarowe, takie jak trzcina pospolita, pałka wodna, czy skrzyp bagienny. Torfowiska niskie są szczególnie zasobne w próchnicę oraz sole mineralne. Na ich terenie można często spotkać stułbie, pijawki, mięczaki, żaby, głuszce i kaczki.

Torfowiska przejściowe powstają na skutek odcięcia dopływu wód gruntowych, lub zarastania zbiorników wodnych, niezasobnych w składniki mineralne, a zwłaszcza w wapń. Mają charakter pośredni, pomiędzy torfowiskami niskimi, a wysokimi. Można spotkać tu, zatem gatunki charakterystyczne dla obu tych typów torfowisk.

Las

Las jest ekosystemem, wymagającym dostatecznie długiego okresu wegetacyjnego. Ma duże zapotrzebowanie na energię słoneczną. Aby ekosystem leśny mógł sprawnie funkcjonować poziom opadów atmosferycznych musi być dostatecznie wysoki, muszą być też one równomiernie rozłożone w ciągu roku. Las ma budowę warstwową, w jego skład wchodzą: warstwa koron drzew, podszyt, który tworzą krzewy i niskie drzewa oraz runo leśne, które tworzą trawy, byliny, mchy i porosty.

Korona polskich lasów, rosnących na niżu, tworzona jest przez takie gatunki jak sosna zwyczajna, świerk pospolity, lipa drobnolistna, dąb, grab, brzoza i wiąz. Korona lasów, występujących na wyżu oraz w piętrze pogórza, tworzona jest głównie przez olszę, jaworzyny, jodłę oraz świerki. Na ekosystem leśny duży wpływ ma poziom jego naświetlenia.

Poniżej warstwy koron drzew występuje podszyt. Warstwa ta tworzona jest między innymi przez jarzębinę, leszczynę, lub trzmielinę. Warstwa runa leśnego składa się głównie z roślin zielnych, takich jak kopytnik pospolity, trawy leśne, mchy i paprocie. Poszczególne warstwy lasu zamieszkiwane są przez różnorodne organizmy, powiązane ze sobą ścisłymi zależnościami pokarmowymi. Zwierzęta zamieszkujące daną warstwę albo stale w niej bytują, albo przemieszczają się między różnymi warstwami. Rośliny stanowią dla nich bazę pokarmową. Ptaki wiją na roślinach swoje gniazda. W koronach drzew żyją takie gatunki ptaków, jak sikory, wilgi, kukułki, drozdy. Pnie są miejscem żerowania dla dzięciołów, kowalików. W ściółce można spotkać kosa. Las jest siedliskiem zarówno dla drapieżników, takich jak wilki, czy rysie, jak i dla saren, jeleni, czy dzików, będących roślinożercami. Można w nim ponadto spotkać sokoła, jastrzębia, lub puchacza. Licznie reprezentowane są w lesie różne owady, takie jak pluskwiaki, motyle, chrząszcze, czy mrówki.

Gleba jest w lesie przykryta ściółką, zawierającą przede wszystkim obumarłe szczątki roślinne i zwierzęce. Ściółka jest warstwą ochronną dla gleby. Każda typ gleby ma swój charakterystyczny profil. Tuz po ściółką znajduje się poziom próchniczny. Fauna glebowa nosi nazwę edafonu. Do edafonu zaliczamy na przykład owady, takie jak chrząszcze, mrówki, pająki. W glebie żyją też dżdżownice i stonogi, a także większe zwierzęta, takie jak krety lub muszy. Zwierzęta zamieszkujące glebę ryją w niej korytarze, co przyczynia się do jej spulchnienia i przewietrzenia. Powoduje to także przemieszczanie próchnicy w dolne warstwy gleby.

Badania lasów wskazują, że są one ekosystemami o charakterze dynamicznym, ulegającym ciągłym przekształceniom. W lasach iglastych Ameryki Północnej występuje zmienność składu gatunkowego, o cyklicznym charakterze. Ma to związek z wybuchającymi tam pożarami. Na obrzeżach pogorzeliska masowo kiełkują sosny. Gdy sosny podrosną pojawiają się drzewa, które wymagają zacienienia, na przykład świerki. Drzewostan świerkowy jest gęsty i łatwo wybuchają tam pożary. W ten sposób cykl się zamyka.

Pracownicy rezerwatu Game Canyon przeprowadzili w roku 1910 eksperyment, mający na celu zwiększenie liczebności populacji saren. Próbowano to osiągnąć, poprzez wyeliminowanie kojotów, wilków i rysi, które polują na sarny. Gdy liczebność populacji saren wzrosła, szybko zabrakło dla nich pokarmu, w postaci trawy. Sarny zaczęły jeść nasiona drzew i krzewów, co spowodowało zmiany w składzie gatunkowym lasu. W efekcie wiele saren padło z głodu.

Łąka

Łąki europejskie są zazwyczaj ekosystemami antropogenicznymi. Łąka powstaje na miejscu wyciętego wcześniej lasu. Łąki wyrastają na wilgotnych glebach. Ciągłe koszenie i wypasanie zwierząt sprawia, że sukcesja nie zachodzi dalej, w kierunku bardziej złożonych ekosystemów. Na łąkach wypasane są zwierzęta. Łąka ulega zmianom przez cały rok. Na wiosnę, gdy rozwijają się liście traw, łąka jest zielona. Wraz z pojawieniem się pierwszych kwiatów, takich jak pierwiosnki, kaczeńce, jaskry, łąka staje się żółta. W tym okresie pojawia się też pospolity mniszek lekarski, zwany mleczem. Gdy jego nasiona dojrzeją, żółty kwiatostan zmienia się w puszystą, białą kulę. Kula ta tworzona jest przez nasiona zaopatrzone w aparat lotny. Późną wiosną łąka zmienia barwę na bladożółtą, wynikającą z obecności stokrotek, rzeżuchy i jaskrów. Na przełomie maja i czerwca, łąka osiąga szczyt swojego rozwoju. W tym okresie pojawiają się złocienie oraz niezapominajki błotne, związane z wilgotnymi miejscami. Początek czerwca to czas, gdy zakwitają trawy. W tym okresie łąkę się kosi. Skoszona roślinność regeneruje się szybko. Latem pojawiają się nowe gatunki roślin, takie jak dzwonki, trybuły leśne, dzika marchew i pietruszka. Rośliny łąkowe są zapylane przez owady, takie jak pszczoły, muchy, trzmiele i motyle. Gleba, na której wyrasta łąka jest siedliskiem dla wielu gatunków bakterii i grzybów, dla dżdżownic, a także owadów i ich larw. Są to w większości organizmy saprobiontyczne. Ich działalność przyczynia się do zwiększenia ilości składników mineralnych w glebie. W glebie żyją też krety, które odżywiają się owadami. W trawie żyją żaby i ropuchy, a także szpaki, czajki i bociany. Łąka jest ponadto miejscem żerowania dla myszołowów, żywiących się myszami i pasikonikami.

EKOSYSTEMY WODNE

Do czynników ograniczających w ekosystemach wodnych należy stężenie tlenu i dwutlenku węgla, a także jakość docierającego światła i temperatura wody. Rozpuszczalność tlenu w wodzie nie jest duża i jest go, w porównaniu z lądem bardzo mało. Zawartość tlenu w wodzie spada niekiedy do zera, co w znacznym stopniu ogranicza możliwość życia. Woda ma dużą gęstość, co umożliwia wielu organizmom, takim jak bakterie, jednokomórkowe glony, a nawet drobne meduzy bierne unoszenie się w toni wodnej. Organizmy te wchodzą w skład planktonu. Wraz z głębokością spada zawartość światła w wodzie. Woda ma duże ciepło właściwe, co sprawia, że wolno się nagrzewa, ale też wolno oddaje ciepło. Temperatura wody jest, zatem stosunkowo stabilna. Temperatura wody słodkiej może spaść najwyżej do zera. Najniższa temperatura wody morskiej może wynosić trochę więcej niż -2˚C. Najwyższa temperatura, jaka może zaistnieć w obu typach wód rzadko dochodzi do 30˚C.

Istotnym czynnikiem warunkującym życie zarówno w wodach słodkich, jak i morskich jest zasolenie. W wodzie morskiej rozpuszczone są różne sole. Jej średnie stężenie wynosi 1000 miliosmomoli. Wiele organizmów żyjących w morzach nie znosi gwałtownych zmian zasolenia.

Zbiorniki wodne cechuje strefowość. W jeziorach występują trzy główne strefy: litoralna, pelagiczna oraz profundalna. Strefa litoralna obejmuje płytkie wody przybrzeżne. Światło dociera tu aż do samego dna. Od strony brzegu zazwyczaj zaczyna się szuwarami. Rośliny, które tworzą szuwary zazwyczaj wystają ponad powierzchnię wody. Rosną tu miedzy innymi trzcina pospolita, pałka szerokolistna, lub tatarak zwyczajny. Fauna reprezentowana jest tutaj przez żaby, ważki, świtezianki, chruściki oraz ślimaki bursztynki. Za szuwarami, gdzie woda jest głębsza, występują rośliny o liściach pływających po powierzchni wody, takie jak grążel żółty, czy grzybień biały. Zakorzeniają się one w mulistym dnie. Na większych głębokościach wyrastają podwodne łąki tworzone przez rdestnice, ramienice, rogatki, wywłoczniki oraz moczarki. Na powierzchni roślin wodnych bytują takie zwierzęta jak pijawki, wolno żyjące płazińce, ślimaki oraz larwy ważek i świtezianek. Na dnie, w przestrzeniach miedzy roślinami żyją wodne skorupiaki takie jak raki i ośliczki. W sposób aktywny pływają tu płocie, leszcze, liny, okonie, cierniki i szczupaki. Na powierzchni wody unosi się plankton. Nad brzegami jezior żeruje ptactwo, reprezentowane przez łyski, kaczki oraz perkozy.

Strefa pelagiczna obejmuję strefę otwartej toni wodnej. Zajmuje ona środkową część jeziora. Jej maksymalna głębokość wyznaczana jest przez granicę, do której może przenikać światło słoneczne. Im głębiej, tym mniej światła dociera. Wraz z głębokością maleje też temperatura oraz ilość rozpuszczonego w wodzie tlenu. W tej strefie występują przede wszystkim organizmy planktoniczne. W obrębie organizmów, wchodzących w skład planktonu wyróżniamy tak zwany fitoplankton, reprezentowany przez różne grupy jednokomórkowych glonów, takie jak okrzemki, zielenice, bruzdnice i eugleny. Na plankton zwierzęcy, zwany zooplanktonem składają się takie organizmy jak wrotki i drobne skorupiaki, na przykład wioślarki i widłonogi. Organizmy aktywnie pływające w toni wodnej, zdolne przeciwstawić się jej ruchowi zaliczane są do nektonu. W naszej strefie klimatycznej na nekton składają się przede wszystkim ryby, takie jak stynka, ukleja i sandacz.

Poniżej strefy pelagicznej, znajduje się strefa profundalna. Jej górna granica wyznaczana jest przez maksymalną głębokość, na którą dociera światło. Ponieważ ilość światła, jaka dociera na teren głębi jeziora jest znikoma nie mogą się tam rozwijać ani rośliny, ani fitoplankton. Temperatura wody przy dnie jest stabilna i oscyluje wokół wartości 4˚C. Dno jest pokryte mułem, zawierającym dużą ilość materii organicznej. Organizmy żyjące przy dnie zaliczane są do tak zwanego bentosu. Bentos jest w jeziorach reprezentowany przez takie organizmy jak tubifeksy, rureczniki, larwy ochotek i groszówki. Bentos stanowi bazę pokarmową dla ryb żyjących przy dnie. Tych organizmów jest jednak niewiele, w porównaniu z dominującymi w strefie profundalnej grzybami i bakteriami.

Jeśli zbiornik wodny jest płytki, to całe jego dno może być zarośnięte przez rośliny, które się zakorzeniają na dnie. W hydrobiologii, taki zbiornik nazywany jest stawem. Strefa litoralu zajmuje całą powierzchnię takiego zbiornika. Ma on głębokość najwyżej kilku metrów i jest oświetlony aż po same dno. Tym, co odróżnia staw od strefy litoralnej w jeziorze jest duża zawartość planktonu. Są to zbiorniki bogate w materię organiczną, zwłaszcza, gdy jest w nim pojone bydło. Temperatura w stawie jest znacznie mniej stabilna niż w jeziorze. W okresie suszy brzeg stawu może wysychać. Zdarza się też i tak, że cała woda ze stawu wyparowuje i ze stawu pozostaje tylko błotniste dno.

Morza, podobnie jak jeziora odznaczają się strefowością. Istnieją tu takie strefy jak strefa litoralna, pelagiczna oraz denna, czyli bentoniczna. Granica masywu kontynentalnego nie odpowiada temu, co postrzegamy jako brzeg morza. Od brzegu, aż po głębokość 200m, dno morza opada pod bardzo małym kątem. Na tej głębokości istnieje stromy próg, za którym głębokość morza sięgać może od 2000 do 4000m. Strefa płytkich wód, zwana szelfem posiada swój pelagial oraz bentos, które znacznie różnią się od tych samych jednostek na obszarze otwartego oceanu. Te różnice wynikają z małej głębokości na szelfie.

W strefie przybrzeżnej oceanu istnieje największe bogactwo i zróżnicowanie gatunkowe. To, jaka roślinność tu występuje, zależy w dużym stopniu od charakteru podłoża. Inne rośliny wyrastają na dnie mulistym, inne na piaszczystym, jeszcze inne na kamienistym. Dno piaszczyste jest stosunkowo ubogie. Mogą na nim wyrosnąć trawy morskie. Trawy morskie to jedyne rośliny kwiatowe, które występują w morzach. Tworzą one podwodne łąki, stanowiące siedlisko dla żółwi morskich, ryb, krewetek, ślimaków, małżów i jeżowców. Jeśli dno jest zbudowane ze skał, rosną na nim plechowate glony, takie jak zielenice, krasnorosty i brunatnice. Długość ich plech może sięgać kilku, a nawet kilkunastu metrów. W czystych wodach mórz tropikalnych rozwijają się rafy koralowe. Jest to najbogatszy i najbardziej zróżnicowany gatunkowo zespół, jaki może występować w strefie litoralnej. Rafy koralowe związane są ze strefą fotyczną, ponieważ koralowce współżyją symbiotycznie z jednokomórkowymi glonami. Glony dostarczają materii organicznej, w zamian otrzymując schronienie, w obrębie rafy.

Środowisko życia na obszarze otwartej toni wodnej jest bardzo rozległe. Organizmy żyjące przy powierzchni cechuje duża jednorodność. Wiele organizmów żyjących w tej strefie można spotkać w morzach i oceanach na wszystkich szerokościach geograficznych. Grupę producentów stanowią tu organizmy wchodzące w skład fitoplanktonu. Fitoplankton stanowi bazę pokarmową dla organizmów filtrujących, takich jak widłonogi. Występują tu ponadto kryle, zwane inaczej eufauzjami oraz ślimaki. Zwierzęta te występują także na szelfie, lecz tam, obok nich żyją larwy zwierząt żyjących przy dnie, takich jak wieloszczety, krewetki, kraby inne skorupiaki, a także ślimaki, małże, jeżowce, rozgwiazdy, czy strzykwy. W strefie pelagicznej, żyją też organizmy aktywnie pływające, wśród nich kałamarnice, wiele gatunków ryb, między innymi makrela, tuńczyk, marlin, rekin. Żyją tu ponadto żółwie morskie oraz należące do ssaków delfiny i wieloryby. Na głębokościach od 200 do 2000m niemal wszystkie zwierzęta zaopatrzone są w narządy świetlne. Mają je na przykład krewetki, eufauzje, kałamarnice i ryby.

Bentos reprezentowany jest przez meduzy, kiełże, skorupiaki, ślimaki, małże, głowonogi, krewetki, langusty oraz ryby przydenne. Wraz z głębokością różnorodność gatunkowa ulega zubożeniu.

Wpływ człowieka na różnorodność biologiczną

Życie człowieka jest niezaprzeczalną wartością i możliwe jest tylko dzięki równowadze istniejącej w przyrodzie. Człowiek jest częścią przyrody. Być może, ścisły z nią związek, człowiek współczesny dostrzega w mniejszym stopniu niż jego przodkowie, tym niemniej współtworzenia świata przyrodniczego przez Homo sapiens nie można zakwestionować.

Wszystkie elementy przyrody ożywionej i nieożywionej, które człowiek może w jakiś sposób wykorzystywać zwane są zasobami naturalnymi. Niektóre z tych zasobów to surowce odnawialne tj. gleba, powietrze, czy zasoby roślinne, zwierzęce, ale są też takie, które raz użyte nie odnowią się szybko, albo w ogóle tj. zasoby energetyczne, przestrzeń życiowa. Po wyczerpaniu surowców nieodnawialnych nie ma szans, aby powstały ponownie w skali czasu dostępnego człowiekowi.

Przez tysiące lat człowiek prowadził życie zgodne z prawami natury, podległy jej siłom. Od czasów neolitu (5500 do 2300 p.n.e.), na kiedy to datujemy początki pojawienia się rolnictwa i hodowli, a człowiek zaczął uprawiać dziko rosnące zboża i udomawiać zwierzęta, rozpoczęła się i trwa do dziś tzw. rewolucja neolityczna.

Tak naprawdę jednak, dopiero istotny wpływ człowieka na równowagę ekologiczną można zaobserwować dopiero od drugiej połowy XIX wieku, to znaczy od czasów rewolucji przemysłowej. Chęć doraźnego zysku i gospodarka rabunkowa, u podstaw, których leżała brak znajomości podstawowych reguł ekologicznych doprowadziły do stanu, w którym zasoby naturalne zmniejszyły się do stanu zatrważającego, a do tego zakłócona została równowaga biologiczna wielu ekosystemów.

Ekosystem to największa funkcjonalna jednostka biosfery, w której zachodzi wymiana materii między organizmami żywymi, czyli biocenozą, a środowiskiem przyrodniczym, czyli biotopem. Zakłócenia w krążeniu materii stały się współcześnie codziennie obserwowaną koniecznością.

Mówi się, że do wyczerpania zasobów ropy i gazu ziemnego zostało nam niewiele bo raptem kilkadziesiąt lat, trochę lepsza sytuacja jest z węglem kamiennym, tego powinno nam wystarczyć na nieco dłużej. Aktualne tempo eksploatacji wynika nie tylko ze wzrostu liczby ludności, a zatem faktycznego zapotrzebowania, ale w dużej mierze również z marnotrawienia surowców, zarówno w trakcie procesów wydobywczych, jak również w skutek prowadzenia mało oszczędnego stylu życia.

Największe zagrożenie dla zasobów naturalnych stanowi doprowadzenie do takiej sytuacji, kiedy przestaną działać mechanizmy samoregulacyjne. U podstaw takiego stanu leży zwykle przeeksploatowanie. Przykładem jest narastający problem wycinki drzew. O ile, w Polsce i innych krajach europejskich od kilku lat zaczęto prowadzić rozsądna politykę wyrębu, o tyle pozycja równikowych lasów deszczowych, czy lasów tajgi syberyjskiej jest silnie zagrożona. Na terenach tych wycina się miliony hektarów rocznie, co wiąże się nie tylko ze zniszczeniem olbrzymiej fabryki tlenu, jakim są lasy, ale również giną inne gatunki roślin i zwierząt, przez co zaburza się cała równowaga ekosystemu. Niszcząc lasy człowiek wpływa na obieg wody, co sprzyja powodziom, suszom w miejscach, gdzie zjawiska te uprzednio nie występowały. W skutek wycinki lasów zmienia się również współczynnik odbicia światła. Pamiętajmy, że wyrąb lasów równikowych obejmuje bardzo rozległe obszary i o ile wycinka 1 ha nie wpłynie znacząco na zmianę np. rozkładu wiatrów i tym samym opadów atmosferycznych, o tyle pozbawienie Ziemi milionów hektarów lasu, taką sytuację może już wywołać. Lasy tropikalne to zielone płuca Ziemi, pobierają z powietrza CO2, który jest substratem do produkcji związków organicznych w procesie fotosyntezy. Zmniejszenie powierzchni lasów oraz dodatkowe wprowadzenie do atmosfery pokaźnych porcji CO2 przez człowieka, głównie w skutek spalania paliw powoduje pojawienie się zjawiska zwanego efektem cieplarnianym. Efekt cieplarniany objawia się wzrostem temperatury w skali globalnej. Zależność między ilością CO2 w atmosferze a wzrostem temperatury jest następująca: Promienie słoneczne przechodzące przez atmosferę ogrzewają podłoże, które oddaje ciepło w postaci promieniowania podczerwonego, o dłuższej długości fali, aniżeli promieniowanie padające na powierzchnię. Gruba warstwa CO2 staje się barierą dla promieniowania podczerwonego, której nie może ono pokonać. Taka sytuacja powoduje wzrost temperatury na Ziemi. Najbardziej oczywistym skutkiem globalnego ocieplenia, spowodowanego efektem cieplarnianym, jest topnienie lodowców na biegunach. W skutek podniesienia się poziomu mórz wiele nizin i depresji zostanie zalanych.

Razem z wycinką drzew giną populacje zwierząt i roślin, niektóre rzadkie gatunki mogą ulec nawet całkowitemu wymarciu. Wraz ze wzrostem liczby ludności na świecie wymiera coraz więcej gatunków roślin i zwierząt - w latach 80-tych tego stulecia, kiedy liczba ludności wynosiła już prawie 4 mld wymarło 67 gatunków zwierząt. Zagrożonymi gatunkami obecnie są np.: nosorożec jawajski, sokół z wyspy Mauritius, aligator chiński, w Polsce np. wąż eskulapa, niepylak Apollo. Oczywiście wymieranie gatunków jest czymś naturalnym w historii Ziemi, jeżeli jednak harmonijny proces ewolucyjny zostaje zaburzony w skutek działalności człowieka i stan taki zaczyna przybierać na intensywności sytuacja staje się poważna. Dziś w tzw. "Czerwonych Księgach" wielu krajów znajdziemy długie listy gatunków zwierząt i roślin, którym grozi wyginięcie. Naukowcy twierdzą, że źródeł zagłady roślin i zwierząt należy szukać w przyczynach bezpośrednich i pośrednich. Bezpośrednie przyczyny to, zwłaszcza, w przypadku zwierząt po prostu ich mord, pośrednią przyczynę stanowi głównie naruszanie przez ludzkość równowagi w przyrodzie. Wycinanie lasów równikowych, będących rezerwuarem bioróżnorodności, których zasoby nie do końca zostały jeszcze poznane (wiele gatunków roślin i zwierząt nie zostało jeszcze nawet opisanych) stanowi przejaw nieświadomości człowieka XXI wieku. W Polsce w 1993 roku powstała Czerwona Księga Roślin, w której autorzy, według nowego wydania (2001) około 15% naszej flory uznają za zagrożone. Wracając do lasów równikowych, należy pamiętać, że gromadzą one przynajmniej połowę wszystkich gatunków roślin i zwierząt zamieszkujących Ziemię, toteż ich zubożanie drastycznie wpływa na stan bioróżnorodności na całym świecie.

Inną bardzo ważna przyczyną zmniejszania się liczebności, a nawet wymierania gatunków są przekształcenia ich środowiska życia. Urbanizacja, industrializacja, budowa dróg, regulacja rzek, zanieczyszczenia powietrza i wody, melioracje - to tylko niektóre przejawy działalności człowieka zakłócające równowagę biologiczną.

Wydawać by się mogło, że takich zasobów jak woda, powietrze, gleba nie da się wyeksploatować, ostatnie lata jednak pokazują, że może być zupełnie inaczej. Mimo tego, że powietrze ma dużą zdolność do samooczyszczania się, nieustanna emisja gazów (CO2, NO, NO2, SO2 i innych) oraz pyłów pochodzących z przemysłu, komunikacji, elektrociepłowni i innych źródeł, powoduje, że stopień jego zanieczyszczenia staje się krytyczny. W zależności od zastosowanej technologii, przeciętna elektrownia na 1 tonę spalanego węgla produkuje 20-30 kg SO2. Dwutlenek siarki wydalony do atmosfery wraca po uwodnieniu i utlenieniu z opadami w postaci kwaśnych deszczów, powodujących zakwaszenie gleby. Szczególnie wrażliwe na tego typu zanieczyszczenia są lasy iglaste oraz porosty - zwane popularnie, bioindykatorami (wskaźnikami biologicznymi) zanieczyszczeń powietrza. Sytuacja lasów w Polskich Sudetach przedstawia się dramatycznie. Silnie wiejące wiatry i duże zanieczyszczenie powietrza w ostatnich latach (spowodowane m.in. przez czeskie elektrownie) sprawiły, że tamtejszy krajobraz leśny jest dość zubożały, głównie w Górach Izerskich i Karkonoszach.

Pocieszające jest, że obecnie sytuacja uległa nieco poprawie, kilka przestarzałych zakładów na terenie Niemiec i Czech zostało zamkniętych, a dawne jeszcze niedawne cmentarzyska drzew zostały zastąpione młodnikiem.

Na obszarach zurbanizowanych zanieczyszczenia powietrza stają się przyczyną powstawania smogu. Szkodliwe związki chemiczne, znaczna wilgotność oraz brak wiatru, towarzyszące smogowi, są zagrożeniem dla zdrowia. Smog jest silnym czynnikiem alergizującym, może wywołać astmę, zapalenie oskrzeli czy prowadzić nawet do niewydolności oddechowej.

Freony oraz halony, a także inne związki stosowane głównie w przemyśle chłodniczym niszczą warstwę ozonową, chroniąca powierzchnię Ziemi przed groźnym dla skóry promieniowaniem UV. Już strata 1% ozonosfery poprzez wzrost promieniowania ultrafioletowego na Ziemi, może powodować niszczenie chlorofilu, zmiany klimatyczne, wzrost liczby zachorowań na raka skóry i choroby oczu. Początkowo zjawisko ubytku ozonosfery stwierdzone zostało na Antarktydzie, gdzie w ciągu siedmiu lat w latach 90-tych zaobserwowano ubytek nawet 95% ozonu. Szacuje się, że w północnych i umiarkowanych szerokościach geograficznych ubytek wynosi 0,4-0,8% rocznie. Nie tylko ludzie są wrażliwi na UV, wpływa ono także na pogorszenia się jakości żywności. Większość gatunków roślin, u których sprawdzono reakcje na ultrafiolet, okazało się wrażliwych na promieniowanie.

Poważnym zagrożeniem jest również intensywne rolnictwo, mające za zadanie wyżywić rosnące w liczbę w postępie geometrycznym społeczności ludzkie. Wykorzystanie genetycznie modyfikowanych roślin jest prowadzone obecnie na niewielka skalę, ze względu na budzące powszechnie kontrowersje, za to powszechnie stosowane są pestycydy, czyli środki ochrony roślin. Pestycydy obok skutków pozytywnych dostarczyły wiele negatywnych konsekwencji, m.in.:

Wnikają drogą pokarmową, oddechową i przez skórę i trudno ulegają przemianom metabolicznym, w ten sposób kumulują się w tkankach;

Obecne są w glebie wiele lat, mimo że z czasem ich biologiczna aktywność zanika;

Prowadzą do zatrucia zwierząt;

Są źródłem licznych schorzeń u człowieka tj. alergie, nowotwory, choroby układu nerwowego i krążenia, zaburzają procesy biochemiczne, przemiany węglowodanowe, białkowe.

Jednym z najgroźniejszych pestycydów okazał się DDT - środek owadobójczy, który po stwierdzeniu swojej szkodliwości został wycofany z użycia w Polsce w latach 70. Miejscami akumulacji DDT były głównie: tkanka tłuszczowa, mleko kobiet i krów. Dopiero zaprzestanie stosowania środka spowodowało, że ilość DDT w organizmach ludzi i zwierząt stała się z biegiem lat coraz mniejsza, na przykład w krowim mleku jest pięć razy mniejsza niż 20 lat temu.

Poza pestycydami, do poważnych problemów skażenia gleby należą metale ciężkie. Najbardziej toksycznymi i zagrażającymi zdrowiu ludzkiemu metalami ciężkimi są kadm, rtęć i ołów. Źródłem tych skażeń są głównie różne gałęzie przemysłu, energetyka, komunikacja, wysypiska, nawozy, ścieki. Ze względu na fakt, że rośliny są podstawą łańcucha troficznego, metale ciężkie za ich pośrednictwem, bezpośrednio lub pośrednio trafiają również do organizmu człowieka.

Jednymi z najbardziej toksycznych substancji zanieczyszczającymi środowisko są dioksyny (prawie 10 tysięcy razy bardziej toksyczne niż cyjanek potasu). Powstają podczas spalania, głównie chlorowanych, związków organicznych, w trakcie produkcji herbicydów oraz obróbki metali. Długotrwałe narażenie na działanie tych substancji staje się źródłem takich zaburzeń jak: bezpłodność, wady rozwojowych u dzieci tj. rozszczep podniebienia, deformacje kończyn.

W zakresie skażenia wód, powszechny jest problem eutrofizacji. Ścieki wpuszczane do zbiorników wodnych są doskonałą pożywką dla bakterii i planktonicznych protistów, które namnażają się masowo, powodując przeżyźnienie zbiornika. Zarastanie i rozkład ogromnej ilości materii organicznej powoduje deficyt tlenowy, co pociąga za sobą np. wymieranie fauny.

Ze względu na stopień zanieczyszczenia wód wyróżniono trzy klasy czystości. I klasa to wody zdatne do picia, II klasa obejmuje wody zdatne do kąpieli i do picia, ale dopiero po oczyszczeniu. Wody klasy III mogą być wykorzystywane w przemyśle. Czystość wód ma poważne znaczenie dla wielu cennych gatunków tj. lobelia, czy różne gatunki ryb tj. jesiotr, łosoś.

Samo współczesne rolnictwo przyczynia się również do spadku bioróżnorodności genetycznej. Rasy i odmiany zwierząt zastępowane są bardziej wydajnymi, odporniejszymi na szkodniki. Mała różnorodność powoduje większą wrażliwość na zmiany środowiska, zwłaszcza, że uprawy te to zwykle monokultury.

Wszystkie wymienione, świadome lub mniej świadome, formy degradacji środowiska przyrodniczego przez człowieka odbijają się negatywnie na bioróżnorodności biologicznej. Niszcząc bioróżnorodność pozbawiamy się możliwości pozyskiwania nowych surowców, źródeł żywności, lekarstw, wpływamy negatywnie na nasze zdrowie. Wpływamy tym samym na zmiany klimatu, niszczymy gleby i wodę. Dlatego zarówno w skali poszczególnych państw jak i w skali całej planety tak ważne jest, aby rodzić w sobie świadomość ochrony przyrody.

Sukcesja

"rozwój osobniczy" ekosystemów

- Sukcesje to kierunkowe, uporządkowane zmiany prowadzące do przekształcania się ekosystemów.

- Populacje roślinne i zwierzęce bardziej proste zastępowane są przez populacje bardziej złożone.

- Typy sukcesji:

pierwotna - dotyczy terenów, na których wcześniej nie występowała żadna biocenoza, np. skały, wydmy, hałdy, stoki wulkanów; gdy ekosystem powstaje od nowa;

wtórna - zachodzi w ekosystemie częściowo zniszczonym, zajętym wcześniej przez inną biocenozę, np. wyręby, ugory, obszary okresowo zalewane lub zarastające jeziora.

- Stadia sukcesji pierwotnej:

etap pionierski - przypadkowe pojawienie się różnych organizmów o najmniejszych wymaganiach, tzw. pionierskich; są to na ogół glony, mchy, porosty lub trawy; zespołem pionierskim w przypadku sukcesji wtórnej jest fragment uprzedniej biocenozy.

etap migracyjny - pojawienie się nowych gatunków roślin i zwierząt wypełniających stopniowo zajmowaną przestrzeń;

etap zasiedlający - rozprzestrzenianie się organizmów i kolonizacja wcześniej przybyłych;

etap konkurencyjny - nisze ekologiczne zdobywają organizmy silniejsze, komplikują się łańcuchy i sieci troficzne;

etap stabilizacji - powstanie zrównoważonego ekosystemu; ostateczny ekosystem, jaki wykształca się na danym terenie, nazywa się klimaksem.

Stadium klimaksu charakteryzuje się trwałością w czasie, równowagą dynamiczną między czynnikami biotycznymi i abiotycznymi (homeostaza). Nie podlega już dalszej sukcesji.

---