GÓRNICTWO:
Obszar górniczy - obszar wydobywania danego złoża, kopaliny
Teren górniczy - obszar gdzie są zmiany od wydobycia
Przekształcenia powierzchni terenu w górnictwie:
1) powierzchniowym (odkrywkowym)
2) podziemnym
3) otworowym
Ad1)
- wkop otwierający dostanie się do złoża -> front eksploatacyjny
- problemy z odwodnieniem: galerie studni
- Machów 400 studni spowodowało powstania leja depresji, należy przewidzieć osiadanie gruntu np.: wokół Bełchatowa
Ad2)
- odkształceń ciągłe: przewidywanie odkształceń, niecki osiadań powierzchni: budowlane, górnicze
- obszary osiadań terenu: Wałbrzych, Katowice
- odkształcenia nieciągłe: spękania pionowe, ukośne, uskoki, leje, szczeliny, rowy
- spękania w Boguszowie (kopalnia węgla, barytu, srebra) wpływała w szczeliny woda
Ad3)
- odkształcenie dynamiczne powierzchni na skutek otworowego wydobycia siarki
- eksploatację S prowadzi się polami, powstają odkształcenia poeksploatacyjne w każdym polu, niecki z pół eksploatacyjnych łączą się
WNIOSKI:
20 kopalń przeznaczonych do likwidacji, likwidacja musi być stopniowa, zalanie kopalni, ucieczka gazu i gromadzenie się piwnic, potrzeba monitoring, obserwacji, planu likwidacji
AUTOSTRADY:
- makroniwelacja, na dużą skalę, kształtowanie, wyrównanie powierzchni terenu pod budowę drogi, trzeba zabezpieczyć drogę przed wodami powierzchniowymi, dbałość o odpowiednie zagęszczenie gruntu, znalezienie materiałów do budowy autostrady w odległości 20 km,
PODZIAŁ GRUNTÓW ANTROPOGENICZNYCH
Grupa I grunty rodzime naturalne, ale przemieszczone i powtórnie złożone: zwały i osady
Przykłady: może być składowany i podlegać samozagęszczeniu, nie zmieniamy ich chemizmu, parametry, które zmieniamy to porowatość, wilgotność, ten grunt już nigdy nie będzie miał składu pierwotnego, największe zmiany, jakie dokonujemy są i tak w trakcie transportu np: taśmowego, samochodowego, Koronowo tam urobek piasku uzyskuje się metoda flotacyjną
Grupa II odpady o różnym stopniu przetworzenia, odpady komunalne i odpady inne niż komunalne: zwały i osady
Przykłady: Składowiska odpadów komunalnych, kompostowanie, u nas słabo wykształcona selekcja odpadów, odpadów przemysłowych już lepsza selekcja, ale tez nie najlepiej; popioły i żużle składowane przez elektrownie węglowe na mokro
Grupa III odpady bytowe komunalne z gospodarstw domowych, odpady z zakładów, grunt budowlany i osady oczyszczalni ścieków: zwały i osady
Przykłady: w lokalnej sieci kanalizacyjnej, osad to organiczna zawiesina, która ma zawartość jaj pasożytniczych i metale ciężkie, osady z oczyszczalni ścieków, gruz
Grupa: I, II, III:
- toksyczne
- radioaktywne
- samozapalne
- wybuchowe
- organiczne
- pozostałe np.: nieradioaktywne
PODZIAŁ GRUNTÓW
1 NATURALNE:
- gruboziarniste: głazy, kamienie
- średnioziarniste: żwiry i piaski
- drobnoziarniste: iły i pyły
- organiczne
2 ANTROPOGENICZNE
- naturalne
- sztuczne
Problem składania odpadów antropogenicznych
1. Spalanie (unieszkodliwienie termiczne), ale najpierw selekcja materiału
2. Składowanie 93%
3. Kompostowanie
4. Wykorzystywanie wtórne( w przypadku odpadów przemysłowych 76,9% wykorzystanych jest wtórnie, a 3% jest magazynowane, wykorzystanie: domieszka do produkcji: gazobetonu, betonu komórkowego
RODZAJE SKŁADOWANIA:
1. na powierzchni (nadpoziomowe, podpoziomowe, mieszane)
2. w górotworze
3. w wyrobiskach podziemnych
4. w strukturach geologicznych
5. charakter mieszany
Problemy składowania:
- obciążenie podłoża, rozchodzenie się naprężeń
- osypywanie zboczy
- fizyka odpadu, kąt naturalnego zsypu
- problem zwiększenia wysokości składowisk
SKŁADOWISKO: „Żelazny most”, obok składowisko „Gilów”
- największe składowisko odpadów poflotacyjnych 1400 ha
- cały czas podnoszą składowisko
- składowanie zwałów i osadów, przy pomocy wody na mokro
- osady nie są izolowane, różne osady zagęszczone w podłożu
- doprowadzenie osadu rurami (wąsami) ze wszystkich stron
- frakcjonowanie osadu przez wodę: przy ujściach plaże grubszego materiału, drobniejszy materiał dalej
- wykorzystany materiał do budowy składowiska w wzwyż
- z osadów można odzyskać srebro, złoto i inne metale ciężkie
ZABEZPIECZENIE OSADU:
Stosowane dla składowiska: Górne i Rachów: wykonanie izolacji przeciw zanieczyszczeniom
- ścianki szczelinowe wypełnione bentonitem, gruntem ilastym lub betonem
- przesłona chroniąca przed zanieczyszczeniem
- odgazowanie
- szczelne dno (bariera, warstwa izolująca)
- kawerny, utwory z poszerzanym końcem, tak jak fundament palowy
-
WYROBISKO PODPOZIOMOWE
- przysypane warstwą ziemi
- odprowadzenie gazu rurami (biogazu), głównie metan, można wybudować małą elektrownie
- odprowadzenie odcieków rurami
- przykrycie, i wyłożenie dna materiałami izolującymi
- wykonany drenaż rurami do studzienki zbiorczej i odpompowanie jej pod ciśnieniem
- drenaż może być wykonany przy pomocy gruntu, geowłókniny
GEOSYNTETYKI:
1. jednowarstwowe płaty
a) nieprzepuszczalne
- ciągnione
- taśmy
b) przepuszczalne
- tekstylia:
*włókniny, geowłókniny
*dzianiny, geodzianiny
*tkaniny, geptkaniny: proste i złóżone
- siatki, geosiatki, geowłókniny:
*gęste siatki
* rzadkie siatki
2. wielowarstwowe płaty, maty, geomaty:
a) proste
b) geokomposty
INNE: naturalne grunty geologiczne (iły), maty bentonitowe
PRZYKŁADY:
- pasy geowłókniny w zbiorniku w Pilicy
- problem łączenia: zgrzewanie, sznury, szpilki
Bentomaty- pod wpływem H2O pęcznieje i stanowi przegrodę do przenikania zanieczyszcze i ma zdolności sorpcyjne
- grunty orne- z siatką, drobne cząstki są utrzymywane w geowłóknie
- membrany- chropowate, do izolacji zboczy
- składowanie odpadów jest regulowane prawnie- skł. suche (zwałownie), ale nie ma takich regulacji przy skład. mokrych (są traktowane jak budowla wodna- hydrotechnik za nią odpowiada)
Składowanie suche:
- należy określić bilans wodny (odpływy, dopływy, parowanie) i lokalizację
- wiele obszarów mogących stanowić obszaru składowisk suchych
- GZWP, dolnej rzeki, strefy źródlisk, gleby > 3,4 klasy
Dla składowisk należy:
- zebrać informacje o bilansie wód (pady, parowanie, bilans wodny)
- przeprowadzić badań cieków powierzchniowych i dynamikę cieków
- badania geologiczne i hydrogeologiczne (model bud. geol. podłoża, układ w-w w profilu, zmienność facjalna, miąższość w-w)
-minimalna ilość otworów wiertniczych, jakich należy wykonać jest 5. 1 z 5 otworów wykonany w technice rdzeniowej
- określić współczynnik filtracji można dwoma metodami:
- metoda polowa- albo przez zaczerpywanie lub przez zakwaszanie otworu wiertniczego
- metoda laboratoryjna- określ. współ.filtr. (k)
najtrudniej „k” określić dla grup spoistych
Dla podłoża składowisk trzeba określić pojemność sorpcji gruntu:
- warstwa gruntu w podłożu składowiska powinna to być warstwa izolująca nieprzepuszczalna- jeśli k jest mniejszy lub równy 1*10-9 m/s (naturalna bariera geologiczna); jeśli nie możemy tej bariery wykonać to musimy zrobić sztuczną barierę. warstwa musi mieć co najmniej 0,5 m grubości:
- dla odpadów niebezp. miąrzszość bariery k mniejsza bądź równa 10^-9 m/s; 5m; dla innych odpadów m=1m
- wykonać monitoring zgodnie z Zarządzeniem Ministerstwa Środowiska z dnia 9.XII.2002 r. ( zakres, czas, sposób monitoringu):
I faza przedeksploatacyjna- do uzyskania zezwolenia eksploatacji składników
II faza eksploatacyjna - od momentu zezwolenia do zamknięcia składowiska
III faza poeksploatacyjna - 30 lat
Monitoring obejmuje:
- poza dynamiką i chemizmem wód też pomiary biogazu ze składowiska
- chemizm mód
- chemizm w biogazie określać jego główne składniki ( zawartość metanu, CO2, O2)( pomiary w otworze)
WIOŚ - Wojewódzki Inspektorat Ochrony Środowiska, pomiary w otworze, powinny być wykonane badania geofizyczne, elektrooporowe - pokazuje nam warstwy nieprzepuszczalne, przepuszczalne, MŚ wymaga przeprowadzenia badań geofizycznych podłoża, (co najmniej 2 przekroje elektrooporowe)
W fazie II i III odcinki badamy ze względu na:
- przewodność elektryczna właściwa (Eh)
- pH
- zawartość metali ciężkich (śladowych pierwiastków)
- dla składowisk komunalnych zaleca określ: Cu, Zn, Cd, Pb, Hg, Cr, C organiczny i węglowodory WWA
Mierzony pomiar/ faza !/ faza II/ fazyIII:
- wielkość przepływu wód podziemnych/ 1razowo /co 3 m/ co 6 m
- skład wód powierzchniowych/ 1 /co 3 m/ co 6 m
- objętość wód odciekowych/ brak/ co 1 m/ co 6 m
- skład wód odciekowych/ brak/ co 3 m/ co 6 m
- poziom wód powierzchniowych/ 1/ co 3 m/ co 6 m
- stan wód podziemnych/ 1/ co 3 m/ co 6 m
- emisja gazu składowiskowego/ brak/ co 1 m/ co 6 m
- skład gazu składowiskowego/ brak/ co 1 m/ co 6 m
Składowanie odpadów podziemnych. Rozporządzenie Ministra z dnia 16.06.2005 r. mówi o składowaniu odpadów podziemnych:
- składanie popiołów i żużli z elektrowni stosując jej jako podsadzkę w kopalniach węgla kamiennego
- popioły maja właściwości hydrofilne (mogą chłonąć wodę) w popiołach jest mulit rozproszone pory (mulit - cement o hydrofilnych właściwościach i dużej porowatości, ma spójność pozorną spowodowana budowa wewnętrzną ziarn, zazębiają się) powierzchnia właściwa tych ziaren jest bardzo rozległa, zacierają się ze sobą i tworzą spójność pozorną, związaną z budowa ziarna, ma mnóstwo zaczepów i właściwości hydrofilne)
- posadzki suche - podobnie do wypełnień pustek stosuje się skałę płoną (piaskowiec, łupek, wapień), oddziela się ją od węgla, i wagonikami transportuje do pustych korytarzy
- posadzki mokra - flotacja oddzielnie przy pomocy wody lżejszy węgiel od skały płonej, podsadzka mokra jest lepsza, bo: lepiej się zagęszcza/ nie ma tarcia miedzy ziarnami/ lepiej zajmują całą przestrzeń od stropu do spągu
- podsadzkę mokra lub sucha stosuje się, aby zmniejszyć nieckę osiadań
- cel składowania odpadów podziemnych to usunięcie ich składowania na powierzchni
ODPADY podział na egzaminie:
- niebezpieczne
- obojętne
- inne niż obojętne
Wszystkie te 3 grupy odpadów mogą być składowane pod ziemią, nawet te niebezpieczne, jeśli zapewnimy i odpowiednie warunki składowania:
- szczelność (może działać tektonika, rozszczelnienia w wyniku stąpnięć)
- brak tąpnięć
- monitoring odpadów podziemnych tak jak w naziemnych, w podziemnych monitoring odcieków, monitoring gazu, Monitoring podziemny jest bardziej skomplikowany od naziemnego. Monitoring stosuje się przed w trakcie i po eksploatacji, trzeba wykonać raport oddziaływania przedsięwzięcia na środowisko.
Warunki środowiskowe - bardzo ważny akt w procesie inwestycyjnym, jest to dokument/ decyzja podpis przez wójta/ prezydenta i to pozwala na podjecie budowy.
Obiekty, które mogą wpływać niekorzystnie na środowisko, trzeba sporządzi raport oddziaływania przedsięwzięcia na środowisko, trzeba uwzględnić warunki środowiskowe i ich wpływ na inwestycję
Schemat
1) rozdział- charakterystyka przedsięwzięcia
- rozwiązania projektowe (proponowane technologie, warunki eksploatacji)
- właściwości chemiczne i fizyczne materiału składowanego
- strefy ochronne składowiska
- kierunki rekultywacji i rekultywacja
2) rozdział miejscowe plany zagospodarowania przestrzennego
3) rozdział położenie składowiska w stosunku do innych wydzieleń
4) rozdział charakterystyka terenu przewidzianego pod przedsięwzięcie (warunki klimatyczne, rzeźba terenu, hydrografia, budowa geologiczna, warunki inżyniersko ekologiczne, analiza tła hydrologiczno - geologicznego, pokrycie szata roślinną, warunki krajobrazowe, warunki zanieczyszczeń)
5) rozdział Ocena i prognoza projektów przedsięwzięć na środowisko (zanieczyszczenia powietrza, pylenia, gazowe, hałas, zagrożenia radiacyjne, promieniowanie, wpływ przedsięwzięcia na wody powierzchniowe, oddziaływanie na środowisko geologiczne, gleby, szatę roślinną, na warunki hydro - chem. i chemizmu wód powierzchniowych, wpływ na walory powierzchniowe)
6) rozdział Kierunek utylizacji odpadów (kierunek zagospodarowania innych odpadów niż składowane), wykorzystać mat. budowlany, poddać ciśnieniu i zmienić w granulat, dodatek do betonu -> popioły fluidalne, zmienić technologie w celu ograniczenia zanieczyszczenia
7) rozdział decyzja budujemy/ nie budujemy/ budujemy wprowadzając ograniczenia
Wykorzystanie odpadów np. popiołów do celów rekultywacyjnych, do produkcji betonów komórkowych, lekki porowaty beton.
8) rozdział Raport (wnioski) przetłumaczyć na język niefachowy, zrozumiały dla wszystkich, prosto i niezwięźle, streszczenie
Geolog ma za zadzanie zrobienia dokumentacji i sporządzenia raportów (oceny)
WPŁYW BUDOWNISTWA na ochronę środowiska
- zwykle niekorzystny wpław na środowisko
- wymaga wkopu 1,6 - 1 mppt na piwnice, fundamenty, wykorzystanie jej na budowę górek na ursynowie, wywóz na specjalne składowisko
- wykop wymaga czasami odwodnienia, izolacji budynku, pionowe i poziome, zrobić żąpie, studnie, wykonać lej depresyjny
- podłączenia mediów wody, kanalizacji, ciepła, gazu wymaga również wykopów
- powierzchnia aktywna geologicznie zmniejsza się poprzez zabudowę
- każda zabudowa prowadzi do lokalnego obniżenia zw. wody
Kanalizacja odprowadza wodę, zmniejsza infiltrację, obniża poziom zwierciadła wody
Zapory rodzaje:
a) betonowe:
- murowane
- żelbetowe
b) z materiału miejscowego
- ziemne - zbudowane głównie gruntów sypkich
- narzutowe - wykonane z narzutu kamiennego, czyli kamienia łamanego, i tu jest utworzony korpus, który utrzymuje ekran.
Zapory ziemne to standardowy typ budowy zapor, drugi to zapory żelbetowe (łukowe).
A Zapory ziemne buduje się warstwowo, układa się warstwy i zagęszcza kolejno. Zapora zbudowana z mat. niespoistego, musi mieć zabezpieczenie przed odwodnieniem (izolację ochronną), ekran to warstwa izolująca, fartuch wydłużający drogę filtracji, kiedyś warstwa glinobitna z narzutem kamiennym stanowiąca ochronę przed falowaniem, rozmywaniem, dziś wykonuje się ekrany głównie z betonu, przestrzennie izolowana bituminami, buduje się tez ekrany z płyt prefabrykowanych układanych na odpowiednio wyrównanym podłożu, płyty układ się pozostawiając szczeliny dylatacyjne. Wolne przestrzenie izolowane bituminami, sznurami konopnymi, urzywając też geosyntetyki: geomembrany o różnej grubości i powierzchni. Sam zbiornik uszczelnia się asfaltobetonem (2 zbiorniki w Polsce wykonane były w technice asfaltobetonu - uszczelnienie, nachylenie asfaltobetonu musi być małe 20stopni, trzba dobrac odpowiednie kruszywo bazaltowe (choroba bazaltów zgorzel słoneczna, bazalty przechodza w min. ilaste, traca trwałość i rozsypują się)
Gabiony - kosz z siatki drucianej wypełniony materiałem kamiennym (kamień łamany, otoczaki), gabiony zabezpieczaja zbocza zapory
B Zapory z rdzeniem wodno nieprzepuszczalnym, jest to zapora ziemna mająca w centralnej części beton, ił, korpus zbudowany jest z piasku pochłaniającego H2O.
C Bardzo ważny jest drenaż zapory, są takie zapory które zatrzymują napur wody przez tarcie o cząstki gruntu - zapory filtracyjne, woda traci na przepływach, ma możliwość zatrzymania słupa wody, model wała przeciwpowodziowego, woda wnika w korpus, ten typ zapory rzadko używane
Zapory betonowe dzielimy na:
- ciężkie - bloki betonowe (segmenty) ze szczelinami dylatacyjnymi, taka zapora to segmentowa, łączy się ona z podłożem im cięższa itym wieksze tarcie i lepszy kontakt, zapore buduje się z segmentów, aby dac możliwość odkształceń, im wieksza powierzchni kontaktu z gruntem tym lepsza sprawność zapory
- półciężkie z dwóch betonowych częściv w przekroju
- lekkie, z jednej betonowej części i podpory
Zapory łukowe stosowane tam gdzie zapory wykonane z żelbetonu, dolina musi być wcięta głęboko, skały na zboczach musza być wytrzymałe, są one smukłe, a korona zapory ma zwykle 3 m, im większa wysokość tym stopę zwiększa się, aby przeciwdziałać momentu obrotowemu, jak dolina jest szeroka stosujemy zapory kilku łukowe.
Zalety zapor łukowych:
- mało betonu
- mały ciężar, można zbudować nawet na słabym podłożu
- duża wysokość 100 - 200 m
Zmiany w środowisku w wyniku budowania zbiorników wodnych:
- hydrogeologiczne
- klimatyczne
- fiziozoograficzne
- hydrologiczne
- uruchomienie procesów geodynamicznych
- zmiana właściwości skał pod wpływem obciążeń
- zmiany użytkowania ziemi
- zmiany w strefie osiedleńczej i infrastruktury
- zagrożenia budowli zabytków
- zagrożenia eksploatacji górniczej
- zagrożenia obszaru chronionego
- zaburzenie walorów krajobrazów w przypadku zapór betonowych
Hydrologiczne:
- zmiana przepływu
- pogorszenie jakości wód
- kolmatacja dna
- zmiana położenia bazy erozyjnej w dorzeczu
- wahania stanu wód w zbiornikach np.: w przeciwpowodziowych
- rozwija się cofka
- zmiana się reżim hydrogeologiczny
Węglowodory:
- oddziaływają na grunty
- zachowanie się węglowodorów w fazie areacji
- zachowanie się węglowodorów w fazie saturacji
Węglowodory - nie rozpuszczają się w wodzie, ale tworzą emulgaty, czyli cząstki, są zatopione w obrębie cząstek wody. Te cząstki to związki mechaniczne, a nie chemiczne. Występują na powierzchni wody, bo są lżejsze -> warstwa węglowodorowa i na powierzchni w strefie zwierciadła wód podziemnych.
Węglowodory nie mogą dotrzeć do zwierciadła wody, bo większość paruje i osadza się na powierzchni ziaren (wykopuje się twarde relikty węglowodorowe, jest to świadectwa zanieczyszczonego gruntu), im bardziej porowaty grunt tym bardziej pionowa migracja, kiedy blisko skażonej warstwy znajduję się ujęcie i pobierana jest woda, węglowodory wędrują w kierunku ujęcia i skażają wodę pitną, (bo jest lej depresji i węglowodory spływają do ujęcia) i trzeba zamknąć ujęcie.
Metody oczyszczania
1) trzeba założyć filtry, zmniejszyć lej depresji i oczyścić warstwę z węglowodorów.
2) separatory - ustabilizowanie przepływu
3) igłofiltry - „zgarnianie” WWA
Zabezpieczenia przed WWA:
1) materiały spoiste (glinobitne), beton jest przepuszczalny dla węglowodorów
2) materiały syntetyczne i dobre izolatory
WWA powinny być umieszczone w zbiornikach o podwójnych ścianach, pierwsza warstwa powinna być wykonana z blachy nierdzewnej, bezpiecznej przed korozją, zbiornik pokrywa się warstwą z bituminów
WWA:
- frakcja ciężka: smoły, asfalt
- frakcja lekka: benzyny
- frakcje bardzo lekkie: paliwo lotnicze (najniebezpieczniejsze, szybko przemieszczają się w środowisku, parują)
Unicestwienie WWA po wypadkach samochodowych i kolejowych:
- specjalne środki zmywające
- maty słomiany w celu odcięcia WWA - strefa odcinająca przypowierzchniowa warstwę
- rowy wzdłuż jezdni (na autostradach, co jakiś czas separatory)
OBIEKTY LINIOWE:
1. rurociągi: gazociągi/ ropociągi/ do pneumatycznego przemieszczania substancji stałych
2. drogi dzielone ze względu na warunki techniczne:
a) drogi publiczne
- autostrady A1, A2
- drogi ekspresowa E
- drogi przyspieszonego ruchu EG
- drogi główne G
- zbiorcze Z
- lokalne L
- dojazdowe D
b) drogi prywatne
c) krajowe A, E, EP, G
d) wojewódzkie G, Z
e) powiatowe G, Z, (L)
f) gminne L, D
3. linie elektryczne
Projektowanie drogi:
- wymaga oceny na środowisko
- później wymaga modernizacji drogii: budowy mostów, odnawianie nawierzchni
- zdj. lotnicze, teledetekcja, materiały archiwalne
- dokumentacji geo - inż., sporządzenie dokumentacji hydrogeo.
- wybór wariantu trasy z kilku
- sondy, badania, wiercenia
- projektowanie szczegółów
- zdjęcia lotnicze z placu budowy
- kontrola, wpływ obiektów na środowisko, Monitoring środowiska, mostów
- rozstaw punktów badawczych na trasie w zależności od rodzaju drogi
- obiekty inżynierskie: kładki dla pieszych, przepusty dla zwierząt, mosty, przepusty
- separatory i rowy po obu stronach drogi na węglowodory
- ekrany przeciw hałasowi
- zmiany związane z wykopami: stateczność zboczy
- geolog określa rodzaj gruntów (wysadzinowość), zbiera i analizuje dane
NIWELATA - linia łączące wszystkie pkt. Przebiegu drogi, nawierzchni
- przy drodze muszą być zbiorniki dla węglowodorów (benzyna), aby oddzielić ją od wody używa się separatorów
CMENTARZE
- geolog wybiera miejsce na lokalizację cmentarza, ochroniarza środowiska
- wpływ rozkładających się zwłok na środowisko nie jest duży
- zagrożenia dla wód stwarzają ludzie chorzy na gruźlicę i inne choroby zakaźne (zapobieganie: trumna z trocinami)
- w Polsce rozkład ciała trwa 7 lat, bakterie, larwy, chrabąszcze biorą udział w rozkładzie
Warunki określone w ustawie o cmentarzach wyróżnia się 2 rodzaje:
1. cmentarze komunalne, dba o nie gmina
2. cmentarze wyznaniowe: protestancki, prawosławny, muzułmański
- wyróżniamy groby: pojedyncze, podwójne
- po okresie 20 lat można dokwaterować do grobu
- w grobie ziemnym pokrycie trumny przynajmniej 1 m warstwa gruntu, 0,5 m powyżej zwierciadła wody
- poziom wody na cmentarzu nie płycej niż 2,3 m
- strefa ochronna wokół cmentarza 150 m, gdy nie ma wodociągu, w miejscowość 50 m
- cm musi być ogrodzony
Prace obniżające poziom zw. wody na cmentarzu:
- drenaż, kopie się rów i wypełnia Po lub żwirem
- nadbudowanie warstwy, samozagęszczenie warstwy gruntu trwa 5 lat
ODPADY AZBESTOWE - niebezpieczny dla człowieka
- azbest w cemencie, piasku, azbest włóknisty
- sejm wprowadził ustawę, ograniczenia stosowane azbestu w gospodarce
- w wykopach musi być przykryta 2 m warstwa gleby, chronienie przed erozją
- nieprzekroczony kąt naturalnego zsypu w wykopie
- włókna azbestowe nie rozpuszczają się w wodzie, ale mogą być transportowane do ujęcia, zależy to od rodzaju gruntu (utwory gruboziarniste, pospółka, utwory szczelinowe)
W1
- Model wzrostu populacji i wydajności środowiska
Ilość ludności na Świecie przekracza wydolność środowiska, przewiduje się, że liczba ludności spadnie poniżej a następnie wzrośnie do granicy wydajności środowiska i jej nie przekroczy. Populacja może rozwijać się tylko do poziomu wydolności środowiska
- liczba ludności cały czas rośnie: czasy chrystusowe 150 mln, teraz 6mld
- średnia długość życia w XVII w. - 30 lat, lata 70 - 50 lat, teraz - 70 lat.
- zakres zainteresowań człowieka jest tylko max kilka lat w przód, nie martwimy się jak będą żyły nasze dzieci i w jakim świecie, jakie zastaną środowisko
- RAPORTY RZYMSKIE grupa ok. 100 osób powołana po to, aby troszczyć się tylko problemami globalnymi, wydawaniem raportów prostych i zrozumiałych dla wszystkich w celu nasunięcia refleksji dla ludzi i ukierunkowaniu badań naukowych
- wiedza dotycząca problemów środowiska wywodzi się z ekologii:
Ekologia (gr. oíkos + lógos = dom + nauka, słowo, wiedza) to nauka o strukturze i funkcjonowaniu przyrody, zajmująca się badaniem oddziaływań pomiędzy organizmami, a ich środowiskiem; biologia środowiska, nauka o zależnościach między żywymi organizmami a czynnikami biotycznymi (ożywionymi) i abiotycznymi, (nieożywionymi), które na nie wpływają lub są przez nie modyfikowane, inaczej mówiąc nauka o strukturze i funkcjonowaniu przyrody
EKOLOGIZM - filozoficzne minimum programowe dla danego kierunku (to nowa postać humanizmu, nauka troski o człowieka)
EKOSYSTEM - pewna zamknięta całość przestrzeń, działająca na pewnym obszarze w określony sposób, na ekosystem składają się dwa składniki: biocenoza - czyli ogół organizmów występujących na danym obszarze powiązanych ze sobą w jedną całość różnymi zależnościami, biotop - czyli nieożywione elementy tego obszaru, a więc: podłoże, woda, powietrze (środowisko zewnętrzne). Ekosystem stanowi funkcjonalną całość, w której zachodzi wymiana materii między biocenozą i biotopem. Ekosystem stanowi największą jednostkę funkcjonalną biosfery. Przykłady ekosystemów: staw, las, dżungla, łąka
KRYZYS EKOLOGICZNY - gdy warunki życia początkowo korzystne dla populacji dobrze rozwijającej się zagrożą jej istnieniu, utrudnią jej funkcjonowanie i staną się przyczyna jej unicestwienia
KATASTROFA EKOLOGICZNA - prowadzi do zmian nieodwracalnych(np. wybuch wulkanu, pożar, awaria atomowa, katastrofa tankowca)
KLĘSKA EKOLOGICZNA - rosnąca lawinowo degradacja środowiska naturalnego spowodowana ingerencją człowieka w mechanizmy regulujące liczebność populacji np.: ciągły nadmiar wytwarzanej energii cieplnej, wycinanie lasów
ZANIECZYSZCZENIE - zwiększenie ilości jakiejkolwiek substancji, albo formy energii w stopniu większym niż środowisko jest w stanie przyswoić przez rozkład, rozproszenie, recykling, czy zmagazynowanie w jakiejkolwiek nieszkodliwej formie.
- Kazimierz Wielki, Statusy Wiślickie - zakaz wycinania drzew bartnych w lasach
- Bolesław Chrobry - zapoczątkował ochronę bobra
- Władysław Jagiełło - ochrona cisa, ograniczenie polowań na dzikie konie, łosie, potem ochrona żubra
- ostatni żubr w Puszczy Białowieskiej 1919, 1929 podjęto hodowlę zamkniętą żubra, 1951 wypuszczono na wolność 3 żubry, obecnie w Puszczy Białowieskiej żyje 600 osobników.
- Chów wsobny - mała liczba osobników (populacja) krzyżuje się między sobą, następuje skażenie genów np.: nieudana krzyżówka krowy i żubra = żubroń, który ma kłopoty z porodem. Chów wsobny (ang. inbreeding) - inaczej kojarzenie krewniacze. Chów wsobny polega na kojarzeniu blisko spokrewnionych osobników. W naturalnych populacjach jest zwykle wynikiem zmniejszenia obszaru występowania zwierząt lub podziału większych populacji na mniejsze, izolowane. Chów wsobny w naturze nie jest zjawiskiem korzystnym - często, bowiem prowadzi do ujawnienia niekorzystnych alleli recesywnych i zmniejszenia się różnorodności genetycznej populacji na skutek przyspieszonego dryftu genetycznego. Ostatnio zjawisko to dotyka nagminnie populacje zwierząt, występujące na obszarach odizolowanych wskutek gospodarczej działalności człowieka. Jednym z wielu gatunków zagrożonych ujawnieniem chorób genetycznych w wyniku chowu wsobnego jest gepard. Chów wsobny jest również metodą pozyskiwania tzw. czystych linii osobników o dużym stopniu homozygotyczności. Osobniki takie wykorzystywane są w doświadczeniach laboratoryjnych. Również hodowcy niektórych zwierząt domowych takich jak psy i koty stosują chów wsobny w celu uzyskania czystości dziedziczenia pożądanych cech.
REINPRODUKCJA - przywracanie danego gatunku na określony obszar, który na tym obszarze wyginą wcześniej np.: ryś w Puszczy Kampinoskiej (im więcej gatunków tym dany gat. jest odporniejszy, np. ryś ma ustalić poziom osobników szkodzących, bo jest on drapieżcą)
- 1881 Polskie Towarzystwo Leśne w obrębie, którego działa Komisja Ochrony Przyrody
- 1874 Polskie Towarzystwo Tatrzańskie i klub przewodników
- 1928 Liga Ochrony Przyrody i Polski Klub Ekologiczny
- czasy Staszica wniosek o wprowadzenie ochrony obszarowej do istniejącej już ochrony gatunkowej
- Yellow Stone pierwszy Park Narodowy na Świecie
- 1921 Leśnictwo Rezerwat w Białowieży
- 1932 zamiana Leśnictwa Rezerwat na Park Białowieski <- najstarszy PN w Polsce, ostateczne zdefiniowanie kształtu parku w 1947
- 1954 Park narodowy w Pieninach
- 1950 Park Świętokrzyski i Park Babiogórski
- na podstawie ustawy z 16.10.91 najwyższą forma ochrony obszarowej na danym obszarze jest PN. Jego powierzchnia minimum misi mieć 1000ha, następnie Rezerwat Przyrody, Park Krajobrazowy, Obszar Chronionego Krajobrazu
- według obliczeń, aby dany kraj funkcjonował dobrze 25% powierzchni kraju powinna być objęta jakąś forma ochrony.
- PN tworzone przez Radę Ministrów, Rezerwaty Przyrody przez Ministra Środowiska, Parki Krajobrazowe przez Wojewodę, a Obszar Chronionego Krajobrazu zarządzeniem Wojewody
- ochrona gatunkowa - zarządzana przez Ministra Środowiska, ma na celu ochronę gatunków dzikich, rzadkich i zagrożonych występujących w Polsce.
- ochrona indywidualna - są to pomniki przyrody z rozporządzeniami Wojewody np.: duże drzewa (Bartek) od 1996 w Polsce mamy 24 tyś pomników przyrody
- w Polsce mamy 23 PN (1% obszaru Polski)
>Parki nadmorskie: Słowiński, Soliński
>Park pojezierzy: Bory Tucholskie, Węgierski, Drawiński, Wielkopolski
>Niżu środkowopolskiego: Kampinoski, Poleski, Białowieski, Narwiański, Biebrzański
>Pas wyżyn: Ojcowski, Roztoczański, Ujścia Warty
> Obszar starych gór hercyńsko - kaledońskich: Świętokrzyski, Karkonoski, Gór Stołowych
>Karpat Zachodnich: Gorczański, Magórski, Babio Górski, Tatrzański, Pieniński
>Karpaty wschodnie: Bieszczadzki
W2
- Przyroda - ekosystem + zespoły gatunkowe + osobniki (litosfera, hydrosfera, pedosfera) + cały krajobraz naturalny i kulturowy. Świat organizmów wraz z ich środowiskiem życia. Na przyrodę składają się obiekty, procesy, zjawiska przyrodnicze, które człowiek bada, opisuje, zmienia poprzez użytkowanie. Jako składnik przyrody można wydzielić jej elementy ożywione (np. rośliny, zwierzęta i nieożywione (np. atmosfera, gleby, wody, jeziora, rzeki), jak również zachodzące w niej zjawiska i procesy (np. sukcesja). Składa się z biocenozy (przyroda ożywiona) i biotopu (przyroda nieożywiona).
- ochrona przyrody - ochrona wartości ekologicznych, naukowych, wychowawczych, historycznych, estetycznych i kulturowych w ramach istniejących układów ekologicznych, czyli są to wszelkie działania mające na celu zapobieżeniu zniszczenia lub uszkodzenia przyrody, w rozumieniu ustawy oznacza zachowanie i właściwe korzystanie oraz odnawianie zasobów przyrody i jej składników
- ochrona przyrody - ogół działań zmierzających do zachowania w niezmienionym lub optymalnym stanie przyrody ożywionej i nieożywionej, a także krajobrazu. Głównym celem ochrony przyrody jest utrzymanie stabilności ekosystemów i procesów ekologicznych oraz zachowanie różnorodności biologicznej.
- Ustawa o ochronie przyrody z 16 października 1991 roku ochronę przyrody definiuje jako zachowanie, właściwe wykorzystanie oraz odnawianie zasobów i składników przyrody, w szczególności dziko występujących roślin i zwierząt oraz kompleksów przyrodniczych i ekosystemów.
- obowiązek ochrony przyrody reguluje ustawa z dnia 16 kwietnia 2004 roku o ochronie przyrody (Dz. U. Nr 92 poz. 880) z późniejszymi zmianami.
Motywy ochrony przyrody:
>natury estetycznej (rekreacyjne) - aby podziwiać i móc odpocząć,
>gospodarcze - aby pozyskiwać surowce i rozwijać gospodarkę,
>przyrodniczo-naukowe - aby badać gatunki dla młodszych pokoleń; aby tworzyć leki,
>społeczne - aby odpoczywać,
>historyczno-naukowe - dla pokoleń.
Formy ochrony przyrody:
Cele ochrony przyrody:
- utrzymanie procesów ekologicznych i stabilności ekosystemów
- zachowanie różnorodności biologicznych
- zachowanie dziedzictwa geologicznego
- zapewnienie ciągłości istnienia gatunków roślin i zwierząt wraz z siedliskami, poprzez utrzymywanie lub przywracanie właściwego stanu środowiska
- ochrona zieleni w miastach i wsiach, w szczególności ochrona drzew i krzewów
- kształtowanie właściwych postaw przez człowieka wobec przyrody
Ma swój zapis w formach prawnych:
- Ustawa o ochronie przyrody z 16 października 1991 roku
- Ustawa 7.12.2000 zmiana powyższej ustawy
Organami administracji w zakresie ochronie przyrody są:
- Minister Środowiska
- Wojewodowie
- Dyrektorzy PN
Organami opiniodawczo doradczymi w zakresie ochrony środowiska są:
- Państwowa Rada Ochrony Przyrody działająca przy Ministrze Środowiska
- Wojewódzka Komisja Ochrony Przyrody
- Rada Parku Narodowego
Na przyrodę składają się:
- ekosystemy
- zespoły gatunkowe
- pojedyncze osobniki
- litosfera, hydrosfera, pedosfera
- cały krajobraz naturalny i kulturowy
Sposoby realizacji celów ochrony przyrody:
- uwzględnienie wymagań ochrony przyrody w polityce ekologicznej państwa i w programach ochrony środowiska przyjmowanych przez organy i samorządy terytorialne oraz strategii rozwoju województw
- uwzględnienie w wojewódzkich i miejscowych planach zagospodarowania przestrzennego, a także w studiach uwarunkowań i kierunków rozwoju przestrzennego
- obejmowanie zasobów przyrody i jej składników formami ochrony przewidywanymi ustawą lub przepisami
- opracowanie i wykonanie planów ochrony określonej w ustawie obszarów oraz ochrony gatunków i ich środowisk
Ochrona ścisła - całkowite zaniechanie ingerencji człowieka w stan ekosystemów i składników przyrody i składników przyrody w celu przywrócenia stanu naturalnego lub ich utrzymaniu
Ochrona częściowa - jest to czynna ochrona ekosystemów i składników przyrody w celu przywrócenia stanu naturalnego lub ich utrzymaniu w staniu zbliżonym do naturalnego
Plan ochrony - podstawowy dokument opracowywany dla wskazanych form ochrony przyrody zawierający opis formy ochrony zawierające cele prowadzenia ochronnych, zawierające katalog działań i sposoby ich realizacji
Zakres działań dotyczących ochrony przyrody:
- prace inwentaryzacyjne
- działania prawne
- prace naukowo badawcze dotyczące stanu i przeobrażeń przyrody
- wyznaczenie chronionych obiektów i ich granic
- opracowanie zasad ich użytkowania i udostępnienia na rzecz publiczności
- działanie na rzecz ochrony terenów o wysokich walorach przyrodniczych i ochrony przed wszelkimi formami skażeń i dewastacji
- ochrona gatunkowa roślin i zwierząt
KORYTARZ EKOLOGICZNY - obszar pomiędzy dwoma lub wieloma obszarami chronionymi, nie zabudowany, umożliwiający migracje roślin i zwierząt.
Po co buduje się korytarze ekologiczne:
- ruch w świecie roślin i zwierząt spełnia ważną rolę, krzyżowanie się niespokrewnionych osobników, mieszanie się genów (panmiksja)
- zjawisko ruchu panmiksja - mieszanie się osobników, genów i zasiedlanie nowych obszarów
- dzielenie dużych obszarów (ekosystemów) na małe fragmenty (insolacja terenu), zapobiegają temu korytarze ekologiczne, zapobiegają degradacji, zwiększają różnorodność biologiczną
System korytarzy ekologicznych EKONET opracowany przez organizacje. Korytarze o znaczeniu krajowym i międzynarodowym.
Korytarze krzyżują się węzłach np.: w Polsce jest Wisła i Bug (wraz z dolinami). Znaczenie europejskie w Polsce ma korytarz Narew. Węzłem zbierania się tych korytarzy jest obszar Puszczy Kampinoskiej. Korytarz Bug - Narew - Bzura przebiega W - E. W obrębie tych korytarzy nie można grodzić posesji. Korytarze muszą być uwzględnione w planach zagospodarowania przestrzennego i przestrzennych planach migracji.
Przykłady korytarzy:
- pełny (rzeka, pasmo leśne wraz z obudowa przyrodniczą, wymiar jego to ok. 200 m szerokości)
- okrojony, (obszar wytyczony ma 100 m szerokości)
Korytarze dla obszaru zabudowanego (miasta)
- rozszerzony (obszar wytyczony 300 m)
- zawężony (50 m)
- minimalny (25 m)
OTULINA - strefa ochronna wyznaczana indywidualnie dla określonej formy ochrony przyrody, zabezpiecz ja przed zagrożeniami zewnętrznymi.
Formy ochrony przyrody(może byś ścisła lub bierna):
1) ochrona obszarowa:
- PN najwyższa forma ochrony przyrody, cel nadrzędny ochrona przyrody, tworzona przez rozporządzenie Rade Ministrów, w Polsce jest 23 PN, o powierzchni 313 374 ha. Dyrektor PN powoływany jest przez MŚ nie podlega Wojewodzie, a ma kompetencje Wojewody. Dla PN wraz z otulina opracowywany jest Plan Ochrony. Wszelkie plany zagospodarowania przestrzennego, w który wchodzi PN z otuliną wymaga uzgodnienia z dyrektorem PN, PN może być zlikwidowany tylko przez Radę Ministrów
- rezerwaty przyrody, 1251 o pow. 2 482 200 ha tworzone są rozporządzeniem Wojewody
- parki krajobrazowe koordynuje je MŚ. Dyrektora P powołuje Wojewoda, chyba, że park położony jest na terenie kilku województw, dyrektora P powołuje MŚ.
- obszary chronionego krajobrazu, 401 o pow. 6 840 200 ha, rozporządzeniem Wojewody
2) Ochrona gatunkowa - dotyczy rzadkich i zagrożonych roślin i zwierząt
3) Ochrona indywidualna
- pomniki przyrody - Wojewoda (33 231, drzewa)
- stanowiska dokumentacyjne (107 o pow. 842 700 ha)
- użytki ekologiczne (5830 o pow. 36 000 ha)
- zespoły przyrodniczo - krajobrazowe (138 o pow. 59 600 ha), Wojewoda oraz władze lokalne (gmina, starostwo)
Ochrona:
1) częściowa = czynna
2) bierna = ścisła
Kategorie obszarów chronionych (utworzone w 1994 przez Międzynarodową Unię Ochrony Przyrody i Zasobów naturalnych - IUCN)
1) rezerwaty przyrody zwane sanktuarium natury, w Polsce nie ma żadnego, obszary te wytyczane są w celu badań naukowych lub w celu ochrony dzikiej przyrody
2) PN
3) rezerwaty przyrody i obszarowe pomniki przyrody, (aby była możliwa odbudowa zjawisk przyrodniczych)
4) rezerwaty częściowe (ochrona wybranych elementów lub gatunków)
5) parki krajobrazowe i parki natury
6) tereny chronionego krajobrazu
PN musi spełniać określone zadania: (Delhi 1969)
- powinien mieć obszar stosunkowo rozległy nie mniejszy niż 1000 ha
- może obejmować jeden lub wiele ekosystemów nieprzekształconych użytkowaniem człowieka
- władze kraju zapewniają PN podstawy prawne, własny zarząd i personel, wyznaczone granice oraz utrzymanie z budżetu państwa
- ochrona polega na wyeliminowaniu albo ograniczeniu użytkowania terenu, zachowaniu różności biologicznej i kształtowania zrównoważonego rozwoju
- ochrona przyrody na terenie PN jest priorytetowa nad innymi funkcjami, zadaniami określonymi w wieloletnich planach ochrony
- obszar PN może być udostępniony do turystyki pod warunkami:
>tylko ścieżki wyznaczone
>nie wolno zbierać runa leśnego
>zakaz kłusownictwa
Funkcje PN:
- priorytet to ochrona przyrody
- naukowa (badania naukowe)
- dydaktyczna i edukacyjna (ścieżki przyrodnicze, ośrodki dydaktyczne, muzea przyrodnicze, wystawy)
- turystyczna
- kulturowa i historyczna (cmentarze, groby powstańcze)
W3
obszar mateczny - obszar bez ingerencji człowieka i presji otoczenia
PN według wielkości powierzchni: (Park Kampinoski największy do niedawna):
1. Biebrzański
2. Kampinoski
3. Bieszczadzki
4. Tatrzański
Wg. ważności:
- obszar chronionego krajobrazu
- otulina Parku Krajobrazowego
- otulina PN
- PN
- rezerwat
Dla PN sporządzane sa plany ochrony na 20 lat, ale aktualizowane, co 5, 10 lat i maja one charakter planu zagospodarowania przestrzennego. Zasady ochrony przyrody ustalane są w planie zagospodarowania przestrzennego gminy.
Najstarsze PN:
1. Białowieski
2. Świętokrzyski
3. Pieniński
4. Tatrzański
5. Babiogórski
Park Kampinoski:
- ręce prywatne duża część parku, nienależące do Skarbu państwa
- gmina i właściciele prywatni mogą gospodarować jego obszar
- ważne jest by większość obszaru parku wykupić
Kryterium wybory miejsca na PN:
- charakter krajobrazu
- możliwość zapewnienia prawidłowego funkcjonowania przyrody
- strefa alimentacji (strefy zasilania w wodę, wody infiltrują, czyli zasilają cieki)
DENATURALIZACJA środowiska - przywrócenie krajobrazowi jego wcześniejszej formy np.:, aby dokonać tego w Parku Kampinoski należałoby usunąć wały powodziowe, aby rzeka meandrowała <- jest to niewykonalne
Denaturalizacja:
- trzeba ją wprowadzić dla bioróżnorodności na zasadzie, reintrodukcji - ponowne wprowadzenie na stare miejsca bytowania, rodzimych gatunków zwierząt i roślin, kiedyś tam żyjących, lecz wcześniej wytępionych np.: reintrodukcja żubra, który do roku 1925 został niemal wytępiony (w Polsce ostatni żyjący na wolności żubr padł w roku 1919). W ostatnich latach działa też program reintrodukcji susła moręgowanego (ze Szwajcarii i Węgier) na Opolszczyźnie.
- przedłużyć trwanie zbiorników wodnych, bo inaczej utworzymy pułapki ekologiczne, zbyt wcześnie zamkniecie doprowadza do niepełnego cyklu rozwojowego danego gatunku
Zagrożenia PN spowodowane przez człowieka:
- zanieczyszczenie powietrza (spaliny samochodowe, kotłownie) Białowieski, Ojcowski, Mazurski, Kampinoski, Wielkopolski, Tatrzański
- zanieczyszczenia wód Kampinoski, Ojcowski
- sztuczne zbiorniki wodne (wpływają na mikroklimat, florę i faunę) Pieniński
- zagrożenia bilansu wodnego, przez utrzymanie w PN sieci rowów i kanałów powstałych przed utworzeniem PN, Kampinoski, Ojcowski, Poleski
- zagrożenia komunalne, zanieczyszczenia i nadmierny ruch turystyczny, zagrożenia pożarowe
- dzikie budownictwo
- zagrożenia komunikacyjne (drogi publiczne i linie kolejowe)
- zły stan lasów w wyniku oddziaływań bio i abiotycznych
- nadmiar zwierzyny G. Stołowych, Magórski
- kłusownictwo, kradzieże Wigierski
- część gruntów nienależących do PN w rękach prywatnych, utrudniają prowadzenie ochrony Kampinoski, Ojcowski, Wigierski, Świętokrzyski
- brak oczyszczalnie ścieków w pobliżu PN, Biebrzański, Bieszczadzki, Kampinoski
- abrazja brzegów morskich Woliński, Słowiński
- gospodarka rolna (stosowanie nawozów sztucznych) Wigierski, Wielkopolski
- niewielka ilość środków finansowych przeznaczonych na działanie PN
- trudności we współpracy z lokalnymi władzami Słowiński, Tatrzański, Białowiski
W4
Międzynarodowe organizacje zajmujące się ochrona środowiska:
1) UNESCO - Organizacja Narodów Zjednoczonych do spraw edukacji, nauki i kultury. Od 46' funkcjonuje i zajmuje się popieraniem i koordynowaniem współpracy w zakresie ochrony środowiska i kształtowania świadomości ekologicznej, siedziba: Paryż
>czerwone księgi gatunków wymierających zwierząt i roślin
2) IUCN Międzynarodowa Unia Ochrony Przyrody i Zasobów Naturalnych, siedziba: Szwajcaria, od 48', wyznacza kategorie, do której zalicza parki, wydaje publikacje o warunkach wymierających
3) ULEP - Program Narodów Zjednoczonych Ochrony Środowiska, od 72'
Organizacje pozarządowe
- WWF Światowy Fundusz na Rzecz Dzikich Zwierząt
- IYF - Międzynarodowa Fundacja Młodzieży do Badań Środowiska i Ochrony Przyrody
- CSOPE - Specjalna Komisja ds. Środowiska
- Greenpeace org. niezależna politycznie i ekonomicznie działająca na rzecz ochrony środowiska przy użyciu pokojowych rozwiązań. Podejmowanie akcji przeciwko degradacji środowiska oraz na rzecz ochrony zagrożonych gat. Zwierząt
- CBnS - Centrum badań nad Środowiskiem
Międzynarodowe Konwekcje i porozumienia:
1) Konwencja ramzowska - 71' konwekcja o obszarach wodno błotnych o dużym znaczeniu dla ptactwa lęgowego, przelotnego, Polska od 78' objętych 8 obszarów: np.: Ujście Warty, Słowiński, Biebrzański, Rezerwat Łukłajno (jezioro), Siedem wysp, Jez. Karasie
2) Konwekcja Światowego Dziedzictwa - 72' Prowadzi listę obiektów szczególnie ważnych dla kultury światowej
3) Konwencja Helsińska - ochrona środowiska morskiego obszaru M. Bałtyckiego, cel: ochrona środowiska Bałtyku, w tym zasobów biologicznych Bałtyku oraz tworzenia morskich obszarów chronionych
4) Konwencja Waszyngtońska - Ochrona zwierząt i roślin i międzynarodowa ochrona handlu dzikimi zwierzętami roślinami zagrożonych wyginięciem
5) Konwencja Bońska - ochrona gatunków wędrownych dzikich zwierząt np.: ochrona nietoperzy
6) Konwencja Berneńska - ochrona europejskiej fauny i flory oraz jej siedlisk
7) Konwencja z Rio de Janeiro - konwencja o różnorodności biologicznej, Polska od 92'
Polska podpisała wszystkie konwencje.
Najważniejsze akty UE to:
- Dyrektywa Habitatowi = Siedliskowa ma na celu ochronę różnorodność biologicznej na terenie UE, ochrona dzikiej fauny i flory z uwzględnieniem wymagań gospodarczych, bytowych i społecznych
- Dyrektywa Ptasia - ochrona dzikich ptaków
- Sieć natura 2000 - sposób na wypełnienie zobowiązań UE nałożonych przez konwencje w Rio de Janeiro
Zasady gospodarowania na obszarach Natura 2000:
- racjonalna gospodarka rolna i rybacka, która pozwoli na zachowanie walorów przyrodniczych terenu
- ograniczenia nowych inwestycji czy intensyfikacji gospodarki; trzeba wykonać ocenę oddziaływania na środowisko
- ograniczenia nowej inwestycji i intensyfikacje gospodarki
Dyplom Europy - uznanie szczególnie wartościowych obiektów przyrodniczych na kontynencie Europy (Bieszczadzki i Białowieski)
Program Człowiek i Biosfera cele:
- badanie związków między ludźmi a środowiskiem, żeby ustalać relacje i zadania rezerwatów przyrody biosfery:
- zachowanie różnorodności zespołu roślin i zwierząt
- zachowanie możliwości badań naukowych
- zapewnienie możliwości kształcenia i szkoleń
Rezerwaty biosfery:
- jez. Łukłajno
- Park Babiogórski
- Park Słowiński
- Park Białowieski
- Park Tatrzański
- Park Karkonoski
- Park Bieszczadzki
Schemat funkcjonowania ochrony środowiska:
1) Schemat decyzyjny:
Szczebel centralny - MŚ (- ramy prawne; - koordynacja i kontrolna; - nadzór generalny)
Szczebel wojewódzki - Wojewoda (podejmowanie decyzji administracyjnych)
Szczebel powiatowy - Starosta
Szczebel gminny - Samorząd
2) Organy doradcze:
- Państwowa Rada Ochrony Środowiska
- Państwowa Rada Ochrony Przyrody
- Rada Geologiczna
- Komisja do Spraw Oceny Oddziaływań na Środowisko
3) Organy kontrolne:
- Kontrola państwa NIK
- Państwowa Inspekcja Ochrony Środowiska
- Państwowa Inspekcja Sanitarno - Epidemiologiczna
- Państwowa Inspekcja Pracy
4) Kontrola społeczna:
- działania pozarządowych organizacji ruchów społecznych
- reakcje społeczności lokalnej
Przedsięwzięcia w ramach ochrony środowiska i przyrody organizowany przez Instytucje sytemu ochrony środowiska:
1) Sejm, Senat, Rada Ministrów, Prezydent, naczelne organy państwowe - polityka ekologiczna państwa, szanowanie prawa
2) MŚ - organ administracji państwowej
- ochrona i kształtowanie środowiska
- racjonalne wykorzystanie zasobów
- ochrona przyrody ożywionej i nieożywionej
- gospodarka zasobami naturalnymi (wodna ochrona lasów, łowiectwo, meteorologia, hydrologia i geologia)
3) PIOŚ - Państwowa Inspekcja Ochrony Środowiska - organ kontrolny
- przestrzeganie przepisów w zakresie ochrony środowiska
- racjonalne użytkowanie zasobów przyrody zgodnie z polityka ekologiczną
- badanie stanu środowiska i rejestrowanie zmian zachodzących w nim -> monitoring środowiska
4) Wojewoda - terenowy organ administracyjny
- wydaje rozporządzenia i akty prawne na terenie województwa dotyczy ochrony obiektów o danym znaczeniu i wartościach przyrodniczych
5) Powiat/ Gmina - lokalny organ samorządowy
- decyzje o lokalizacji zakładów produkcyjnych
- dbałość o walory krajobrazowe
- kontrolowanie przepisów o ochronie środowiska
- odpowiada za porządek za gospodarkę odpadami
- ochrona przed hałasem i wibracjami, promieniowaniem elektromagnetycznym
MONITORING ŚRODOWISKA - kierunek działań mający za zadanie pomiar poszczególnych elementów środowiska przyrodniczego zgodnie z natura funkcjonowania tego środowiska
Cel wykonywania MONITORINGU:
- diagnoza stanu środowiska
- prognozowanie kierunków, przebiegu i tempa zmian
- podjęcie ochrony i ustalenie zasad racjonalizacji gospodarki w tym środowisku(diagnoza i prognoza)
- ocena stanu środowiska i ustalenia zasad (symulacja/prognoza), rozpoznać przebiegające w nim procesy i wykryć prawidłowości w jego funkcjonowaniu
Ważny jest właściwy dobór metod i urządzeń pomiarowych oraz odpowiednia archiwizacja danych, i ich interpretacja
Państwowy Monitoring Środowiska obowiązuje w Polsce od 1991, koordynatorem sytemu na mocy prawa są organy Inspekcji Ochrony Środowiska. Monitoring może być prowadzony w skali: globalnej/ lokalnej/ kraju/ regionalnie
GIOŚ Główny Inspektorat Ochrony Środowiska koordynuje sieci krajowe i regionalne, a sieci lokalne koordynowane są prze WIOŚ Wojewódzki Inspektorat Ochrony Środowiska w uzgodnieniu z GIOŚ
Monitoring oznacza systematyczność badań wg. określonych zasad i metod pobierania próbek do badań, system kontroli jakości pomiaru obejmuje rejestrację i akredytacje laboratorium. Kontrole uzupełnia dokładność metod analitycznych legalizacje aparatury (np. waga)
BIOINDYKACJA- monitoring biologiczny nabiera coraz większego znaczenia, wykorzystanie roślin i organizmów zwierzęcych do rejestracji szkodliwego oddziaływania na środowisko zanieczyszczeń
BANK PRÓBEK ŚRODOWISKOWYCH dla roślin lądowych utworzony jest bank nasion, aby można było przeanalizować je nowymi metodami i porównać. Przechowywane np.: sosna zwyczajna/ gołąb miejski/ świerk pospolity
Monitoring prowadzony jest w oparciu o siec pomiarowa:
- siec nadzoru ogólnego (na dużym terenie np. siec krajowa)
- siec alarmowa (służy do bieżącego określania stanu zanieczyszczenia powietrza
- siec weryfikacyjna (określanie prognoz)
Państwowy Monitoring Środowiska
1) BLOK JAKOŚCI środowiska:
- monitoring jakości powietrza
- jakość wód powierzchniowych
- jakość wód podziemnych
- jakości M. Bałtyckiego
- jakość gleby i ziemi
- monitoring hałasu
- -II- pół elektromagnetycznych
- -II- promieniowania jonizującego
- -II- lasu/ przyrody
- zintegrowany monitoring środowiska naturalnego
2) BLOK EMISJI
Podsystemy emisji:
- emisja do powietrza
- emisja do wód
- odpady
3) BLOK OCENY I PROGNOZY
- w oparciu o wyniki w poprzednich blokach
Dostosowanie przepisów prawnych do przepisów UE maja na celu osiągnięcie i utrzymanie poziomu substancji zanieczyszczających poniżej wyznaczonych norm. (do 2020 obniżyć emisję CO2 o 20%, wzrost energii ze źródeł naturalnych o 20%)
Finansowanie monitoringu:
Środki budżetowe z GIOŚ Głównego Inspektoratu Środowiska oraz Środki WIOŚ
Zadania monitoringu powietrza:
- to dostarczenie informacji o wielkości stężenia lub zawartości poszczególnych zanieczyszczeń: dwutlenek siarki/ dwutlenek węgla/ tlenek węgla/ ozonu/ węglowodorów. Pomiary dla powietrza, to również zbierane dane o kierunki i sile wiania wiatru, aby przewidzieć kierunek przemieszczania się zanieczyszczeń
Zadania monitoringu wód powierzchniowych:
Stworzony w celu podejmowania działań na rzecz poprawy wód oraz ich ochrony przed zanieczyszczeniami (problem eutrofizacji - przeżyźnienia wód), realizowany jest monitoring rzek, jezior, osadów dennych rzek (metale ciężkie). Osady zbierane są przy ujściu rzeki, a wzdłuż biegu powyżej 100 km.
Zadania monitoringu wód podziemnych i powierzchni Ziemi:
Monitoring powierzchni Ziemi (gleby) - bada ocenia stan biologiczny czynnej powierzchni ziemi w powiązaniu czynnikami powodującymi degradacje tej powierzchni: z eksploatacji surowców/ ze składania odpadów/ z chemicznej produkcji rolnej i leśnej.
Realizowany jest w oparciu o siec krajowa, na ogół w cyklach, co 5 lat zbierane są próbki, a nadzór sprawuje Instytut Uprawy i Nawożenia w Puławach.
ZINTEGROWANY MONITORING przyrodniczy skład się z 7 stacji w kraju. Główny cel:
- kompleksowe badania środowiska przyrodniczego wybranych geoekosystemów Polski
- zachowanie struktury krajobrazu kraju
- opiera się na koncepcji funkcjonowania systemu i realizuje założenia z zachowania, geo i bioróżnorodności całego kraju (np.: dotyczy ochrony lasów, zlewni rzecznych)
Zadania monitoringu odpadów:
Cel: uzyskanie danych do oceny gospodarki nad odpadami. Podstawami prawnymi są Prawo Ochrony Środowiska i Ustawa o odpadach. Ze szczególna uwaga prowadzony jest monitoring odpadów niebezpiecznych.
Zadania monitoringu lasów:
- prowadzona siec stałych powierzchni obserwacyjnych 1 i 2 rzędu
- realizuje ocenę środowiska leśnego i kondycji tego środowiska na podstawie badań pomiarowych:
- określenie zróżnicowanego stanu zdrowotnego lasu
- analizuje związki przyczynowo skutkowe miedzy stanem zdrowotnym lasu a biotycznymi i abiotycznymi czynnikami środowiska
- opracowanie prognozy zmian stanu zdrowotnego lasu
- wypełnienia zobowiązań Polski w ramach konwencji o transgranicznym przemieszczaniu się zanieczyszczeń na dalekie odległości, konwencji o różnorodności biologicznej oraz rezolucji strasburskiej i helsińskiej konferencji dotyczącej ochrony lasów w Europie
Ochrona stanu zdrowotnego lasu prowadzona jest w oparciu o krajowa sieć monitoring lasu w oparciu o tak zwane stałe punkty obserwacyjne i wyróżnia się 1460 SPO I rzędu i 148 SPO II rzędu <- wyróżnionych w celu prowadzenia szczegółowych badań.
SPO I wykonuje się corocznie następujące badania:
- obserwacje cech morfologicznych koron drzew
- pomiary pierścieni drzew
- badania entomologiczne
- - II- fitopatologiczne
SPO II maja rozbudowany program badań i ich inna częstotliwość:
- pomiary dendrometryczne
- badania wydajności i jakości nasion sosny
- pomiar zanieczyszczeń powietrza
- badania fiz -chem gleb leśnych
- badania chemizmu aparatu asymilacyjnego drzew
Zagrożenia lasów w Polsce:
- zanieczyszczenia środowiska, w szczególności atmosfery
- duża fragmentaryzacja kompleksów leśnych zwłaszcza w Polsce środkowej, i mała lesistość Polsce centralnej
- wzrost urbanizacji i uprzemysłowienie kraju
- zmiany stosunków wodnych i niekorzystny bilans wodny kraju
- zagrożeni szkodnikami i chorobami roślin
- pożary lasów
W5
Badania ATMOSFERY:
Badania jakości powietrza wykonuje ruchome Laboratorium Pomiarowe Zanieczyszczeń, bada się:
- kwasowość odpadów
- depozyt jonów w osadzie atmosferycznym
- niemetale w osadzie atmosferycznym
Badania PEDOSFERY:
- średni odczyn gleby
- właściwości sorpcyjne gleb leśnych
- struktura gatunkowa gleb
- % udział drzew w poszczególnych klasach defoliacji: analizowane są drzewa 20 letni, buk dąb, brzoza, sosna, świerk, jodła -> najczęściej badane. Gorzej w Bułgarii, Czechach, Ukrainie)
- brudnica mniszki dziesiątkuje nam lasy
WNIOSKI Z MONITORING LASU:
- mimo nie najkorzystniejszej struktury wiekowej lasów dużo lasów oznacza się wysokimi walorami przyrodniczymi
- lasy w Polscy stanowią ważny składnik zasobów przyrodniczych Europy
- koncepcja trwałego zagospodarowania i zrównoważonego rozwoju lasów ->konieczność poprawy stanu i skuteczności ochrony lasów
- uchwała RM z 1995 zwiększenia do 2050 powierzchni lasów do 33% a do 30% w 2020
- za najważniejszą zasadę kompleksowej ochrony lasów uznano utworzenia leśnych obszarów funkcjonalnych jako ekologicznej osłony przestrzennego zagospodarowania kraju
- od 94' nowa instrukcja urządzania lasów - ochrona różnorodności biologicznej
- gospodarka leśną w zgodzie z programami europejskimi i ekorozwoju
GEOCHEMIA - nauka zajmująca się pierwiastkami na Ziemi, w szerokim i wąskim znaczeniu, inaczej nauka zajmująca się nierównym rozmieszczeniem pierwiastków chemicznych, przemieszczaniem pierwiastków chemicznych, migracją pierwiastków w przyrodzie z uwzględnieniem przestrzeni i czasu, przyczynami migracji, historia pierwiastków chemicznych, nauki pochodne:
- kosmochemia
- hydrogeochemia
- biogeochemia
- geochemia izotopów - geneza i migracja poszczególnych pierwiastków, wykorzystywana w meteorologii, archeologii i petrologii
- biochemia - obieg pierwiastków chemicznych wyselekcjowanych przez organizm
GEOCHEMIA ŚRODOWISKA - definicja geochemii + z uwzględnieniem przestrzeni, czasu, i efektów działalności człowieka
KLASYFIKACJE PIERWISTKÓW
1) Rola i udział poszczególnych pierwiastków strefach Ziemi zależy od budowy atomu - Goldshmidt - sklasyfikował pierwiastki przyjmując za kryterium powinowactwo chemiczne pierwiastków odniesieniu do Fe, O2, S
I grupa - pierwiastki syderofilne - znaczna rozpuszczalność w stopach metalicznego Fe np.: Fe, Ni, Co, Mo, W, Pb są to składowe jądra ziemskiego
II grupa - pierwiastki chalkofilne - chętnie występują postaci siarczków, np. Cd, Zn, Fe, Ag, Cd, Pb w strefie siarczkowo - tlenowej w skorupie ziemskiej
III grupa - pierwiastki litofilne (oksyfilne) - budują skorupę ziemska, tworząc związki tlenowe: krzemiany, węglany, siarczany, tlenki np.: SiO2, CaCO3, SO42-, są to Al., Si, Ca, P, Mn
IV grupa - pierwiastki atmofilne - cechują się dużą lotnością, występują powietrzu, przemieszczają się z głębi Ziemi na powierzchnię, gromadzą się w hydrosferze, atmosferze, są to O2, H2, N2, gazy szlachetne, C
V grupa - pierwiastki biofilne - uczestniczą w budowie organizmów żywych
Przynależność pierwiastków do I grupy nie wyklucza przynależności do innej
2) Inny podział zaproponowany przez Biernackiego:
- cykliczne: rola w przyrodzie to uczestnictwo w obiegach kołowych np.: C, S, O, N, dają wielokrotnie te same związki
- pierwiastki ziem rzadkich: lantanowce, kiepsko migrują
- pierwiastki rozproszone: rzadko tworzą ciągi pierwiastków, chętnie towarzysza innym pierwiastkom, np. Cs, Br
- silnie promieniotwórcze - Rd, U, tworzą obiegi, stale ich ubywa ze względu na T1/2
- metale szlachetne np.: Rh, Rn, Pd, Pt
- gazy szlachetne np.: He, Ar, K, Xe
Cykl geochemiczny - zespół procesów kierujący obiegiem materii, wyróżniamy tez obiegi małe np.: hydrosfera- atmosfera tworzące ogniwa tego obiegu
Cykle biogeochemiczne - przemieszczanie się pierwiastków przy pomocy przyrody ożywiony np.: drzewo pobiera pierwiastki z gleby, zrzuca liście na jesień, liście gniją, pierwiastki wracają do gleby
W6
WĘGIEL C
- pierw. biofilny, niezbędny składnik org. żywych
- pierwiastek alotropowy = 1 pierw. w kilku postaciach: diament, grafit
- 15% C w organizmie człowieka
- ekshalacje wulkaniczne
- chondryty węgliste - 5% C
- jako tlenek szybko przedostaje się z magmy do zewnątrz Ziemi
- obiegi węgla:
> obieg biochemiczny: CO2 przyswajany przez rośliny - proces redukcji - proces fotosyntezy - wydzielenie tlenu - CO2 i H2O przerabiane przez rośliny na składniki pokarmowe (węglowodory, tłuszcze białka - podstawy materii żywej)
> obieg biochemiczny odwrotny do powyższego - utlenianie O2 z powietrza zw. organicznych, do CO2 oddychanie, gnicie, butwienie
> obieg mineralny: wytrącanie CaCO3 z wody w morzach i zbiornikach, budowa szkieletu; procesy odwrotne: rozpuszczanie wapienia, procesy metamorficzne, ucieczka CO2 do atmosfery i hydrosfery
- analiza izotopowa C12/C13 jest różny w różnych utworach się środowiskach: atmosfera, woda morska
- są 3 izotopy C: C12, C14 promieniotwórcze i C13
- C14 powstaje w górnych partiach atmosfery, pod wpływem działania neutronów na N14: N14 + neutron -> C14 + proton
- zsumowany obieg CO2 nie zamyka się do końca, bo spalanie paliw kopalnych nie pozwala na zamkniecie się obiegu oraz deforestacja (wylesienie) również nie pozwala na zamkniecie obiegu, jest to uruchomienie znacznych ilości C
- deforestacja ma wyraźny udział w obiegu węgla, bo lasy zawierają do 100 razy więcej powietrza niż grunty
- węgiel występuje w postaci tlenku węgla CO, powstaje on w procesach naturalnych przez utlenianie CH4 przez rodniki tlenowe, oprócz tego dostarczany przez spalanie benzyny w silnikach (odzyskanie energii z hamowania = silniki hybrydowe)
- tlenek węgla jest utleniany, do CO2 przez O2, ozon i wzmaga efekt cieplarniany
- sadza składnik aerolozolu powietrza powstająca przez spalania paliw kopalnych w wysokich temp., niektóre składniki paliw parują i sublimują a w dalszej drodze kondensują się i powstaje sadza, powstaje w wyniku rozpadu ciężkich węglowodorów, kondensacji, czas przebywania sadzy w atmosferze jest długi ze względu na mały rozmiar cząstek
WWA (Wielopierścieniowe Węglowodory Aromatyczne)
- bardzo niebezpieczne
- źródłem antropogenicznym jest transport samochodowy i przemysł przetwórczy ropy naftowej, benzen to podstawowy WWA
- dostarczany przez spalanie odpadów, palenie papierosów
- CH4 w wyniku rozkładu materii org. przez bakterie, dostarczany z bagien, zatopionych pól ryżowych i żołądków bydła, wybuchy wulkanów, pożary lasów, CH4 utleniany jest, do CO2
- źródła WWA- spalanie paliw (głównie węgla, ropy i ropopochodnych), palenie tytoniu; niebezpieczny 9,4- benzopiren ( kancerogenny)
Skutki WWA:
- zwiększenie poziom mórz
- topnienie lodowców
- wzrost terenów suchych
- zwiększenie parowania
- zmiany klimatyczne
- zjawiska: huragany, ulewy
- wymieranie gatunków
SIARKA S
- istotny składnik środowiska
- występuje w skałach magmowych jako siarka, siarczki, siarczany, w inkluzjach, a w środowiskach redukcyjnych (poza środowiskiem magm.) w zbiornikach poniżej strefy natleniania jako siarczki metali ciężkich (złoża Cu w Polsce)
- siarka rodzima - kwiat siarkowy, powstaje przy wybuchach wulkanów
- siarka związki z siarczkami
- naturalna występuje jako SO2, dostarczany do atmosfery przez wybuchy wulkanów, pożary lasów
- antropogeniczna SO2 spalanie węgla i ropy (jest jej o wiele więcej wytwarzanej niż w procesach naturalnych)
- gdy pH spada z 6,5 do 5 w jeziorach, podwyższa kwasowość, powoduje wymieranie organizmów roślinnych i zwierzęcych
- obszary uprzemysłowione 30 t na km2, kwaśne deszcze
- SO2 polega przemianom na drodze fotochemicznej i katalitycznej:
1) fotochemicznie: SO2 pod wpływem promieniowanie UV -> przechodzenie w stan pobudzenia i reaguje z O2 z powietrza powstaje SO3 a to łatwo łączy się z H2O tworzą kwas siarkowy
2) katalityczne utlenianie: siarka pod wpływem katalizatorów (sole Fe, Al., Mn, Cu i In. min.) utleniają SO2 do SO3 a to łącząc się z H2O daje kwas siarkowy
- kolejna forma siarki w przyrodzie to H2S siarkowodór, powstaje w wyniku procesów gnilnych, wybuchów wulkanów, eksploatacji gazu naturalnego metodą otworową
- H2S działa drażniąco na drogi oddechowe, szybko dostaje się do krwi
- obieg siarki jest limitowany przez procesy antropogeniczne i naturalne: S jest istotnym składnikiem białek w organizmach żywych, po śmierci opadają na dno i bakterie gnilne przerabiają ja na H2S; z gipsu po wytrąceniu opada na dno zbiornika (H2S jest cięższy od powietrza, ale lżejszy od H2O); obieg H2S w M. Czarnym, są tam bakterie siarkowe; S do gleb dostaje się z: paliw kopalnych/ nawozów sztucznych/ deszczu/ resztki roślinne i zwierzęce/ pestycydy i środki ochrony roślin (w glebie liczne procesy utleniania i redukcji), zakwaszenie gleb
Ogniwa zanieczyszczeń:
- ogniwa naturalne: gleba, skały, rośliny, zwierzęta, człowiek, wody
- ogniwa antropogeniczne: przemysł i energetyka, transport, górnictwo, rolnictwo (nawozy, pestycydy), ścieki i odpady komunalne, biolity (węgiel, ropa naftowa), popioły (pierwiastki śladowe)
Źródła zanieczyszczeń: odpady, ścieki, nawozy
Ca, Mg - antagonistyczny w stosunku do Pb (utrudnia kumulację), jest wH2O, opóźnia rozwój dzieci
Pb - przy drogach szybkiego ruchu jest go najwięcej, najwięcej zależności od pH gleby wzrasta zawartość Pb w roślinach, powoduje: anemię, hamowanie enzymatyczne, synteza witaminy D, neuropatia, uszkodzenia mózgu, niewłaściwe funkcjonowanie nerwów, komplikacje ciążowe, przedwczesne urodziny, obniżenie wzrostu, uszkodzenia serca, podwyższa poziom ciśnienia krwi
W7
Atmosfera - gazowa powłoka otaczająca planetę. Atmosfera Ziemi jest niejednorodną powłoką złożoną z mieszaniny gazów zwanej powietrzem. Oprócz gazów takich jak: azot/ tlen/ argon/ CO2 oraz śladowych ilości gazów szlachetnych (He, Ne, Kr, Xe). Zawiera także CH4, H, N2O) 3 i związki S oraz radon i jego izotopy, I, NH4, a także aerozole i inne produkty związane z antropopresją.
Pogoda - stan atmosfery w konkretnym miejscu i czasie. Składniki: t, p, v i kierunek wiatrów, zachmurzenie i wilgotność powietrza
Chmury- zbiór kropelek wody lub kryształków lodu
Wiatr- prawie poziomy lub poziomy ruchu powietrza powstającego wyniku różnicy ciśnień.
Układ baryczny- obszar wysokiego lub niskiego ciśnienia występujący w atmosferze, wyróżniamy:
WYŻ - powietrze na zew. układu barycznego
NIŻ - powietrze do środka układu barycznego
Zanieczyszczenie powietrza - substancje znajdujące się w powietrzu o różnej konsystencji, znajdujące się w ilościach naturalnych, ale niebędące jego naturalnymi składnikami, (bo są składniki naturalne, ale w nienormalnych ilościach, np. pyły zw. z wybuchami wulkanów)
1. Zanieczyszczenie pyłowe (Dolny Śląsk, Bełchatów, Łódź, Tarnobrzeg - Wawa, Szczecin) obszary zanieczyszczonego powietrza (gazowe i pyłowe)
2. Zanieczyszczenia gazowe (zw. S, tl.azotu, amoniak, tl.węgla, węglowodory (zwłaszcza CH4 i WWA), pierwiastki śladowe -> te związki chemiczne należą do składników zanieczyszczenia, które powodują:
a) efekt cieplarniany
b) kwaśne deszcze
c) dziurę ozonową
oczyszczenie atmosfery długotrwały deszcz
Źródła tlenku węgla:
a) naturalne:
- erupcje wulkanów
- pożary
- burze piaskowe
b) antropogeniczne:
- niezupełne spalanie węgla lub jego związków
główne źródła :
- spaliny z silników benzynowych
- przemysł metal., elektromaszynowy i materiałów budowlanych
- elektrociepłownie i elektrownie cieplne
- koksownie i gazownie
- metan, WWA i inne- to związki zbudowane z węgla i wodoru, zawierające w cząsteczce kilka pierścieni aromatycznych
Związki S:
- duży ciężar właściwy = wolne rozprzestrzenianie
- elektrociepłownie ( spalanie paliw ciekłych i stałych)
- utrzymuje się do 4 dni w powietrzu
- z parą wodną zmieszane SO3 da nam kwaśny deszcz
Związki N:
- tlenki w połączeniu z wodą dają kwas azotowy i azotynowy
- naturalne źródła: wulkany
- antropologiczne źródła: silniki spalinowe
- NO2 - brunatny, dusząca woń, daje NO5 + H2O HNO3
Skutki zanieczyszczenia atmosferycznego:
1. Kwaśne deszcze
zakwaszają gleby i wody
negatywne odd. Na org. żywy
niszą budowle i konstrukcje metalowe
- woj. łódzkie najbardziej zagrożone
- tl.C,S,N przyczyny
- przemieszczanie substancji z atmosfery na powierzchnię ziemi
- metale ciężkie: 180 kg/km2 (roli) z opadu, rejon Głogowa; 16 kg/ km2 (roli) rejon Suwałki
2. Smog - pyło - mgła w dużych uprzemysłowionych ośrodkach przy wzmożonej wilgotności powietrza, bezwietrzna pogoda, nasłonecznienie pyły i tlenki smog kwaśny
a) smog typu londyńskiego ( kwaśny)
- zima 3-5 stopni
- ograniczenie widoczności
- łzawienie, duszność, zaburzenia pracy układu krążenia i podrażnienia skóry
b) smog typu Lon Angeles (fotochemiczny)
- tl. N brązowe zabarwienie powietrza, WWA, pyły przemysłowe
- wysoka temperatura
- mgła i dym - bez większego znaczenia
- tl. N + UV atomowy tlen + tlen cząsteczkowy ozon- dobry utleniacz węglowodorów; powstaje związek PAN - nadtlenek acetylenu CH3COONO2 (powoduje podrażnienie oczu i skóry)
3. Efekt cieplarniany
a) główne gazy: CH4, CO2 - deforestacja, spalanie paliw kopalnianych; CFCs - freony(freonów - OCL2F2 + hV (czerwone) CL (niszczy ozon atmosf.) + CCl2F2); chloropochodne; lodówki, spieniacze, rozpuszczalniki, aerozole cd.
Ozon:
a) troposfera
- zwiekszenie O3 w troposferze = zjawisko niepożądane NO2 + hV (promieniowanie słoneczne) NO + O; O + O2 O3; O3 + NO NO2 + O2
- niszczenie świata roślinnego
- silny utleniacz (szkodzi gałce ocznej)
b) stratosfera
- niedobór O3
- strach przed dziurą ozonową
- 15- 50 km 20-30 km największe stężenie O3 bariera dla promieniowania rozbijanie O2 O3
- obecność katalizatorów (w niższych partiach stratosfery):
- tl. azotu
- atomy chloru
- Arktyka i półkula N dziura ozonowa
- 250 lat żywotność freonów (źródło atomowego Cl)
- zatrz. prom. podczerwonego topnienie i silne parowanie; dostarczanie freonów i tl. N
Monitoring atmosfery:
- zbieranie pyłów ( pierwiastki śladowe metale ciężkie- dobre katalizatory)
- v wiatru
- monitoring lasu
Klimat- stan atmosfery i oceanów w ciągu kilki lat. Za kształtowanie klimatu odpowiedzialne są procesy fizyczne: promieniowanie słoneczne, obieg wilgoci, cyrkulacja atmosfery
IX 1998 - Rop. Min. Ochr. Śr. O wprowadzeniu do powietrza substancji zanieczyszczających przez przemysł
VI 2002- w spr. dop. poziomów substancji w powietrzu, marginesów tolerancji dla wprowadzania substancji
Emitory zanieczyszczeń:
- Punktowe
- Liniowe
- Powierzchniowe
Gleba- przypowierzchniowa powłoka litosfery zbudowana z cząstek mineralnych i cząstek organicznych, powietrza i wilgoci, następuje w niej przemiana materii organicznej w mineralna i odwrotnie pod wpływem żyjących organizmów roślinnych zwierzęcych, gleba jest podstawowym składnikiem w łańcuchu troficznym pokarmowym: gleba -> rośliny -> zwierzęta -> człowiek
Główna cechy gleby:
Żyzność - zdolność zaspokojenia odżywczych potrzeb żyjącej na niej roślin przez dostarczanie składników pokarmowych pokarmowych i wodnych
Ważną częścią gleby jest:
Próchnica (humus) - część organiczna gleby powstała w wyniku przekształcenia na drodze biochemicznej różnych szczątków organicznych (liści i korzeni) przy udziale mikroorganizmów, mikro, mezo, makrofauny (drobne kręgowce)
Humifikacja - proces powstawania próchnicy glebowej, zawartość próchnicy w glebach jest różna od 0,6 - 6%, największa zawartość próchnicy: czarnoziemy, ziemie czarne
Gleba złożona jest z 3 faz:
- faza stała: cząstki min., org., min. - org.
- faza ciekła: woda z rozpuszczonymi cząstkami org. i min.
- faza gazowa: gazy i para wodna zajmująca przestrzeń między cząstkami gleby
Skład gleby:
25% powietrze
25% roztwór glebowy
5% substancja org.
40% substancja min. stała
Procesy glebotwórcze trwają setki mln lat, gleba z pośród gleby powietrza i wody jest najbardziej odporna na zanieczyszczenia, mimo tego że zostaje zanieczyszczona dalej rodzi.
Profil glebowy - pionowy przekrój odsłaniający budowę gleby, pokazujący wzajemną relację odpowiednich poziomów glebowych:
0 - poziom organiczny, świeża rozłożona materia organiczna
A - poziom próchniczy, rozłożona sub. Org.
E - poziom wymywania, kolor jasny, jasnobrązowy, poziom bielicowania
B - poziom wmywania, powstaje na skutek przemywania składników z wyższych poziomów, wmywane tlenki żelaza, glinu, rdzawy kolor
C - poziom skały macierzystej, skonsolidowana/ nieskonsolidowana
FAO podaje 27 podstawowych jednostek typologicznych gleb (13 z nich jest w Polsce) Typy:
- gleby bielicowe
- gleby wyługowane płowe
- gleby brunatne
- gleby torfowe
- czarne ziemie
- mady
- rędziny
gatunki gleb - zróżnicowanie wg. na skład glanulometryczny (gleby gliniaste, pyłowe, piaszczyste)
bonitacja gleby - kryterium stanową ekologiczno produkcyjne właściwości gleb ornych, a one zależą od: skały macierzystej, zwięzłości gleby
W Polsce jest 6 klas bonitacyjnych:
1 (10%); 2 (5%); 3a/b (30%) gleby zasobne w próchnicę, zwięzłe, bdb grunty orne
4a/b, 5 ich jest przewaga w Polsce
6 bezużyteczne dla gospodarki
W Polsce gleby podlegają ochroni prawnej:
1. Ustawa o ochronie gruntów rolnych i leśnych 2.04.04 Reguluje ona zasady ochrony gruntów ornych i leśnych, ich rekultywację i poprawne wartości użytkowe.
Ochrona gleb polega na:
- ograniczeniach przeznaczenia ich na cele nie rolne i nie leśne
- zabezpieczenie procesom dewastacji gleb
- przeciwdziałaniu negatywnym skutkom działalności nie rolniczej zmniejszający potencjał produkcji gleb
- rekultywacją i zagospodarowanie gruntów na cele rolnicze i zachowanie torfowisk i oczek wodnych jako naturalnych zbiorników wodnych
2. Prawo Ochrony Środowiska
Wymaga ochrony powierzchni Ziemi, w tym celu zostały wprowadzone standardy ochrony gleb i sposoby ich oceny
Rekultywacja - usunięcie zmian w postaci zanieczyszczeń doprowadzenie do stanu określonego standardami jakości
Problemy dotykające gleby europejskie:
- ciągłe rozrastanie się terenów zurbanizowanych
- erozja gleby (oranie ni w poprzek)
- zagrożenie stabilności stoków
- kontaminacja - skażenie gleb różnymi czynnikami np.: metalami ciężkimi
- zakwaszenie gleb
- degradacja gleb centralnej i wschodniej europy
W Polsce zdegradowanych gleb: 3%, Ukraina 40%
Zanieczyszczenia gleb - wszelkie związki chemiczne, pierwiastki promieniotwórcze oraz mikroorganizmy będące w glebach w zwiększonych ilościach
Rodzaje zanieczyszczenia gleb:
- chemiczne
- mechaniczne
- biologiczne
Przykłady zanieczyszczeń:
- ścieki i odpady wytwarzane przez przemysł, cementownie, elektrownie
- niewłaściwa działalność rolnicza, pestycydy i środki ochrony roślin
- szlaki kom: Cd, Pb, H, N, środki zimowego utrzymania dróg (pierwiastki zanieczyszczające)
Funkcje rolnicze i leśne obejmuje 87% kraju:
- grunty orne- 45%
-lasy- 28%
-użytki zielone- 13%
Degradacja gleb:
- zniekształcenie 1 lub wielu właściwości + zanieczyszczenia i pogarszające warunki życia i plonowania roślin uprawnych
- gazy, pyły, działalność górnicza, składowanie odpadów, niewłaściwe rol. Użytkowanie gruntów (podatne na erozję wodną i wietrzną) stosowanie chem. środków produkcji rolnej (to zdegraduje):
- pestycydy
- nawozy sztuczne (N,P,K)
- środki ochrony roślin
-degradacja chemiczna
MONITORING (IUNG) gleb. (charakter krajowy, czasem organizowane są systemy lokalne)
KLASY
O - poziom pierwiastka na poziomie naturalnym.
-przeznaczone na uprawę roślin dla dzieci i niemowląt
I - zawiera pierwiastki naturalne.
- produkcja żywności
II - małe zanieczyszczenie
- nie warzywa
- rośliny zbożowe i okopowe + pastwiska
III - średnie zanieczyszczenie
- zboża, okopowe, pastewne
IV - duże zanieczyszczenie
- nie produkcja spożywcza
- len, konopie(rośliny produkcyjne), ziemniaki (spirytus), rzepak (olej techniczny)
V - wyłączona z prod. Rolnej i pastwisk
Problem kwasowości
- wysoka
- kwaśne deszcze
- lasy = 1 kwasowości
- pH < 4.5 45% PI (b. kwaśne i kwaśne)
Niewiele gleb zanieczyszczonych metalami ciężkimi:
- Pd Polska
- Katowice, gleby najbardziej skażone
- Zagłębie
GLIN Al
- niszczy warstwę korzeniową
- uaktywnia się w war. kwaśnych
HYDROSFERA
- inż. Pancer - 1846 r- stworzył projekt wodociągów dla Warszawy ( Starówka)
- Marcconi - 1857 r. - buduje wodociąg; system pomp w ogrodzie Saskim i na Pl. Bankowym
- Lindley-owie - 1876- Senior- projekt wodociągów warszawskich; 1881 - Junior- rozbudowuje wodociągi Marcconiego (pompy na ul.Czerniakowskiej)
Ujęcie infiltracyjne - woda z dna rzek - uzdatnienia bakteriologiczne
Wodociąg Płn woda z Zal. Zegrzyńskiego
3 ujęcia w Wawie w kolejności powstania:
1) Ul. Czerniakowska
2) Gruba Kaśka
3) Wodociąg Płn.
Oczyszczalnie dla Warszawy
1. Czajka
2. Południe, ale i tak nie wszystkie ścieki są oczyszczone
600 tys.m3/ dobę - pobór wody przez Warszawę
400 tys. m3/ dobę - tyle jest oczyszczone
Zasady mechanicznego i fizykochemicznego uzdatniania wody
1. Procesy mechaniczne:
a) usuwanie zawiesin za pomocą sedymentacji
b) Filtrowanie
c) Odgazowanie wody
d) Usuwanie zapachu za pomocą napowietrzniania
2. Procesy fizykochememiczne
koagulacja (pulsatory)
zmiękczanie wody
demineralizacja
odżelazienie wód (wody podziemne)
odmanganianie wód
dezynfekcja (zw. na bazie Cl; ozonowanie)
filtracja przy udziale mikroorganizmów
Ad.1.a.b. najpierw kraty i sita osadniki ( woda bardzo powoli, w ruchu laminarnym) filtrowanie zawiesin prze filtry o odp uziarnieniu ( 0,1- 0,3 m/h - f powolne, 6-20 m/h- f. pośpieszne)
- filtry powolne - pow. w ha; przesączanie wody w głąb powoli; na pow. powstaje błona biologiczna (kilka mm bakterii i glonów) utl. substancje org. rozpuszczone w wodach, np. białka; 99% zatrzymuje zanieczyszczeń biologicznych; błona narasta zmniejszenie jakości przesączającego się wody trzeba to zdjąć
- filtry pośpieszne - adsorpcja na pow. piasku zanieczyszczeń zanieczyszczeń wody, - też się zabija i trzeba go wypłukać woda w drugim kierunku, zanieczyszczenia do kanalizacji
Ad.1.c - dużo gazów CO2, O2, H2S- charakter korozyjny
- odgazowanie:
a) fizyczne :
- napowietrznianie wody H2S i CO2 ( przechodzą do powietrza)
- zmniejszenie ciśnienia T= 20stopni C; O2 do 0,1- 0,2mg/dm3
- termiczne zbiorniki pod próżnią, mieszanie z parą wodną - O2 do ułamków % mg/dm3
b) chemiczne:
- dodawanie różnych składników w celu zmniejszenia ilości O2
2 Na2SO3 + O2 2 Na2SO4
N2H4 + O2 N2 +2 H2O
4 Fe + 3 O2 2 Fe2O3
W8
I CHEMICZNE UZDATNIANIE WÓD
koagulacja - koagulant dodajemy do wody, koagulant ma ujemny ładunek elektryczny, ponieważ zanieczyszczenia organizmu mają ładunek elektryczny dodatni, koagulant przyciąga zanieczyszczenia
Proces zachodzi szybkiego komorze szybkiego mieszania, potem wolnego (koagulacja, powstają drobne kuleczki, potem większe)
koagulanty - sole, ulegające hydrolizie, w wodzie tworząc nierozpuszczalne wodorotlenki i wolne kwasy; sole glinu i żelaza: Al2(SO4)3*18 H2O, NaAlO2, FeCl3, Fe(SO4)3.
dawka optymalne - najmniejsza dawka koagulanta, która ma najlepsze wyniki; zależy to od składu H2O, właściwości fiz. - chem. zanieczyszczeń
Aby uzyskać najlepsze wyniki, należy dodać najmniejsza ilość koagulanta (siarczan glinu), jego rozpiętość jest od kilkunastu do kilkuset mg w dm3. Koagulacja trwa dość krótko 15-30 min, aby koagulacja przebiegła tak szybko, dodaje się środki wspomagające i przyspieszające koagulację- flogulanty (związki wielocząsteczkowe, organiczne lub nieorganiczne). Flogulanty mają tysiące grup dysocjonujących, 1mg ma 10^14- cząstek zdolnych do absorpcji zanieczyszczeń, jeżeli jest ich tak dużo, to koagulacja i flokulacja zachodzi szybciej: krzemionka aktywowana (szkło wodne), najczęstszy koagulant, dodajemy związki, aby zwiększyć zasadowość środowiska
klarowniki - w nich zawieszona warstwa osadu z wodorotlenku glinu wytrąconego w wodzie. Zawieszony osad 2-3 m grubości. Woda przechodzi przez filtr i woda jest uzdatniana, pochłaniane są zanieczyszczenia
pulsatory - tworzą próżnie (podciśnienie) nad osadem by osad był w środku klarownika i nie opadał by woda mogła się przemieszczać dalej. Zapobiega opadaniu osadu (sedymentacji)
II PROCES ZMIĘKCZANIA WÓD - twardość spowodowana jonami Ca, Mg (głównie), twarda woda nie nadaje się do użytkowania w gospodarce, więc przy ujmowaniu wody należy zbić tę twardość.
1) zmiękczanie termiczne stosujemy by pozbyć się twardości węglanowej (przemijającej), wytrącają się z wody trudno rozpuszczalny osad przy temp 100oC np. CaCo3, Mg(OH)2
2) metoda dekarbonizacji, usuwanie twardości węglanowej, dodajemy do wody wodorotlenek wapnia (mleko wapienne):
Ca(HCO3)2 + Ca(OH)2 -> 2CaCO3 + 2H2O;
Mg(HCO3)2 + Ca(OH)2 -> 2CaCO3 + MgCO3 + 2H2O; podczas tej reakcji wytrąca się osad w postaci CaCO3
3) MgCl2 + Ca(OH)2 -> Mg(OH)2 + CaCl2, również powoduje zmiękczanie nie tylko wody węglanowej, ale także twardości nieprzenikającej (niewęglanowej) (do ok 2 stopni w skali węglanowej), przez dodanie mleka wapiennego. Podczas reakcji wytrąca się osad w postaci Mg(OH)2. Tempo reakcji, aby zwiększyć należy podnieść temperaturę tego procesu ( w temp. 60 stopni proces ten może zachodzić w ciągu 15 min; gdy temperatura wyższa proces zachodzi w ciągu 3-5 godzin)
4) twardość węglanowa i niewęglanowa- dodając węglan sodu, ług sodowy
CaCl2 + Na2CO3 -> CaCO3 + 2 NaCl
- wydziela się osad w postaci CaCO3
CaSO4 + Na2CO3 -> CaCO3 + Na2SO4
- osad CaCO3
MgCl2 + Na2CO3 -> MgCO3 + 2 NaCl
- osad MgCO3
MgSO4 + Na2SO4 -> MgCO3 + Na2SO4
- osad MgCO3
5) zmiękczanie na jonitach:
- wymieniany na aniony - anionity
- wymieniany na kationy- kationity
I etap: kationity - jonity organiczne naturalne jonity (zw. humunowe, węgle brunatne, torf i niektóre organiczne, kwasy organiczne i ich sole) i nieorganiczne: mineralne jonity - bentonity i glinokrzemiany, kaolinit sorbuje jony Ca i Mg
2 KtNa + Ca(HCO3) -> Kt2Ca + 2 NaHCO3
2 KtNa + CaSO4 -> KtCa + NaSO4
II etap: reakcja przebiga na anionitach- przepuszcza się przez anionit ( np. silnych kwasów lub węglanach, wodorowęglanach, krzemionce)
AnOH + HCl -> AnCl + H2O
2 AnOH + H2SO4 -> An2SO4 + 2 H2O
III PROCESY UZDATNIANIA:
1) Odżelaźnianie:
- Fe2+ równoważony jonami siarczanowymi i węglanowymi,
Fe(HCO3)2 + 2 H2O -> Fe(OH)2 + 2 H2CO3
H2CO3 -> H2O + CO3, szybko ulega hydrazie 4 Fe(OH) + O2 + 2 H3O -> 4 Fe(OH)3 w zbiorniku wytrąca się brunatny osad w postaci Fe(OH)3 lub FeSO4 + 2 H2O -> Fe(OH)2 + H3SO4
4 Fe(OH)2 + O2 + 2 H2O -> 4 Fe(OH)3
- napowietrzanie wody, CO2 wstrzymuje reakcję hydrolizy - usuwamy CO2 -> utlenianie Fe (II) na Fe (III) i wytrącenie żelaza, następnie ten osad się filtruje, w ten sposób następuje zmniejszenie Fe w warstwie wodorowej.
- przy uzdatnianiu wody ważna rolę odgrywają procesy organiczne (bakterie), ponieważ to one w znacznej mierze budują ten osad.
2) Odmanganianie
- polega na przeprowadzeniu Mn (II) na Mn (IV) i doprowadzenie by MnO2 stał się nierozpuszczalny.
- napowietrzanie wody i filtrowanie przez złoże (warstwę) MnO2 pokrywa złoże, więc uaktywnia tą reakcje
Mn(OH)4 + MnO -> MnO3 + 2 H2O
2 Mn2O3 + O2 + 8 H2O -> 4 MnO2 + 8 H2O4 Mn(OH)4
- aby uzdatnić wodę należy pozbyć się Fe, jonu amonowego i Mn.
3) Dezynfekcja
- jest to końcowy etap uzdatniania wody oraz najbardziej odpowiedzialna czynność przy uzdatnianiu wody.
- prowadzimy ją za pomocą środków:
a) fizycznych:
- metody termiczne - w ciągu 10-20 min wrzenia wody, wszystkie bakterie ulegają zniszczeniu a bakterie zarodnikowe znikają, po 2 h parowania. Aby szybciej je zwalczyć to musi być odpowiednia temp. 120 stopni, zwiększenie szybkości o 20 minut, pasteryzacja wodę gotuje się 15 min. a [ptem schładza do 35 oC, bakterie zarodnikowe przechodzą w postać wegetatywną, giną w 100 oC
- działanie promieniowania UV- naświetlamy kilka minut, co doprowadza do zniszczenia bakterii; bakterie zarodnikowe bardziej odporne
- działanie promieniowania jonizującego- niszczy bakterie z wody
- działanie promieniowania ultradźwiękowego- nie stosowane na skalę przemysłową; 32Hz- 32000 Hz 32kHz - nieszkodliwe; 100-125 kHz- w ciągu 5 minut bakterie zostają zniszczone
- działanie promieniowania ultrafiltracji- zatrzymywanie bakterii i filtracja przez wodę tylko dla wód klarownych); filtry z celulozy
b) chemiczne:
- stosowanie silnych utleniaczy, przenikających przez błonę bakterii ( chlor, zw. chloru, jod, brom)
- metody oligodynamiczne ( stosowanie soli, srebra, soli miedzi przy dezynfekcji substancji organicznych i bakterii)
- miedź i srebro mają właściwości bakteriobójcze
- utlenianie przenikają przez błony komórkowe bakterii w wyniku, czego bakterie giną
- silne utlenianie (zw. chloru najczęściej stosowane; pochodzenie nieorganiczne: chlor gazowy, woda chlorowa, wapno chlorowane, podchloryn Na i K dwutlenek chloru ClCO2)
- roztwory wodne Cl gazowego wytwarza się w chloratorach, woda zawiera 3-5 g Cl/dm3
- Cl w wodzie ulega hydrolizie, kwas pochlorowy dysocjuje na jon cząsteczkowy i jon chlorowy
Cl2 + H2O -> HClO (kwas podchlorawy) + 2 HCl
HCLO -> ClO- + H+
NH3 + Cl2 -> NH2Cl(chloroamina) + HCl
- HClO - kwas podchlorawy, łatwiej przenika przez błonę komórkową niż ClO- (kwas chlorowy)
- w celu uzdatnienia do wody należy dodać taką ilość wolnego Cl by w 1 dm3 wody i temp. 20 stopni, w 30 min pozostało, co najmniej 0,1 mg Cl w dm3 (dawka skuteczna chloru niezawieszonego)
- jedna wadą metody Cl2 z NH3 to tworzenie wtórnego zanieczyszczenia ( są bardziej toksyczne niż zanieczyszczenia pierwotne), tworzą się chloroaminy, które są bardziej toksyczne niż amoniak
NH3 + HClO -> NH2Cl + H2O
NH2Cl + HClO -> NHCl2 + H2O
NHCl2 + HClO -> NCl3 (trójchloramina) + H2O
- ozon jest silniejszym utleniaczem, więc dlaczego go nie stosujemy?
a) jest to metoda droższa niż metoda z Cl
b) ozon jest substancją nietrwałą, woda ozonowa zostaje ponownie szybko skażona, szybko się rozpada
c) ozon jest bardziej aktywny niż środek z chlorem
d) najlepsze efekty gdy wprowadzimy ozon 0,1-0,7 mg/ dm3
e) ozon jest nietrwały, więc zanim dojdzie do nas woda ozonowa, ozonu już nie będzie
Informacje ogólne na temat wody:
W 2025 roku zmniejszy się dostęp wody (w m3 na rok na 1 mieszkańca), ponieważ:
- nastąpi zwiększenie populacji ludzkiej
- degradacja wody słodkiej
Czym dysponujemy u nas w Polsce?
- przychód 180 - 190 km3 w postaci opadów
- niewielki dopływ z poza kraju
- w Polsce infiltracja zamknięta
- by poprawić bilans wód musimy zmniejszyć ilość parowania, transpirację (60 km3)
- średni opad rocznie to 600 mm (zróżnicowany na terenie Polski)
- w sferach nizinnych może być 300 mm (ujemny dopływ, ponieważ odparowują)
- strefy deficytowe
- na południu- 1000mm
- średni odpływ wody na 1 mieszkańca Polski- 1600 m3/rok M: rok suchy 900 m3/rok M; rok mokry 2300 m3/rok M
- w Polsce trzeba oszczędnie gospodarować wodą, ponieważ mamy ubogi zasób wody
W9
Opady - odpływ + papranie terenowe + retencja(powierzchniowa = śniegowa i podziemna):
- sezonowe (latem orzywienie
- dobowe zróżnicowanie (powoduje promieniowanie słoneczne)
- przewidujemy objętość opadów
- wody opadowe = nośnik zanieczyszczeń
- opady konwekcyjne = na styku 2 mach powietrza (krótkotrwałe, ale duże nasilenie)
- max opadowe 1825 mm dobowe - oberwanie chmury,
- wpływ czynników naturalnych (położenie geograficzne, ciśneinie, ruch mas powietrza)
- wpływ czynników antropogenicznych (zmiana pionowej i poziomej cyrkulacji powietrza przez pożar lasów, zapylenie atmosfery, zmiana użytkowania terenu przez wylesienia, działalność rolnicza, uprzemysłowienie, rozwój transportu, naruszenie bilansu radiacyjnego (bilans energii), zmiana szorstkości terenu)
albedo - promieniowanie odbite/ promieniowanie padające
opad skuteczny - część opadu, która infiltruje i zasila warstwę wodonośną = infiltracja efektywna
- roślinność wpływa na spływ powierzchniowy (zatrzymuje opady, spływ minimalny)
spływ
- śródpokrywowy - pod powierzchnią terenu
- nadinfiltracyjny - powyżej strefy filtracji
czynniki krążenia wody na stoku:
1) zmienne:
- pogoda
- stan gruntu
2) stałe:
- cechy powierzchni (rzeźba terenu, użytkowanie ziemi, siec odwadniająca)
- cechy gruntu (warunki wsiąkanie, retencji, drenażu)
Retencja - magazynowanie wód:
1) naturalna (torfowiska, lasu, gleb i gruntów, śniegu, zbiorników wodnych)
2) sztuczna:
- sterowana (zbiorniki, jeziora podpiętrzające)
- niesterowalna (żwirownie, glinianki)
- obszary pozawiejskie - większe parowanie niż w obszarach zurbanizowanych (wzrasta odpływ powierzchniowy, maleje spływ podziemny)
- parowanie 80% bilansu ujemnego
- ewapotranspiracja - parowanie bezpośrednio do atmosfery
opad obliczony wzorem Turka
E = P(opad)/ pierwiastek(0,9 +p^2/L^2)
L - potencjał ewaporacyjny L = 300 + 25t + 0,05t^3
Założenia: P^2/L^2 > 0,5
określenie parowania - metoda Konstantinowa
wymaga temp. Powietrza i ciśnienia pary wodnej w powietrzu, dla dowolnie wybranego okresu
- parowanie wpływa na skład chemiczny wód - więcej paruje, więcej zanieczyszczeń zostaje, wzrastające parowanie to wzrastajaca mineralizacja wody
- klasy infiltracji zależne od osadów przez które woda infiltruje
I klasa infiltracji b. dobra wskaźnik 0,3 = 30% infiltracji efektywnej - żwiry, piaski wydmowe, sandrowe, rzeczne
II klasa dobra, 0,25, piaski żwiry moreny czołowej, fluwioglacjalne
III klasa średnia, 0,2, piaski i mułki tarasów zalewowych, piaski pylaste
IV warunki złe, 0,05, gliny zwałowe, iły zastoiskowe, dyluwia gliniaste
- rzeki w Polsce maja mała dyspozycyjność zasobów, znaczna część odpływa do morza, 40% w okresie wezbrań - zatrzymują to zbiorniki retencyjne
- w Polsce magazynuje się 4 km3 wody (7-8% rocznego odpływu wody)
- odpływy wód: Odra 15%, Wisła 30%
pobiermy wody
- z Q 45% wody 9,4 km#
- Trz (paleogen, neogen) 10% 0,5 km3
- K 2,1 km3 15%
- starsze utwory 1,6 km3 (D- Kielce, K - Łódź, paleogen/ neogen Wawa)
- główny pogór wody przez przemysł 70% 8,4 km3, w gospodarce komunalnej 20% 2,8 km3
- 3 stopnie oczyszczania ścieków z rzek: mechaniczne (piaskowniki, odtłuszczenie), chemiczne (koagulacja), biologiczna (bakterie)
Główne ogniska zanieczyszczeń wód:
1) rolnicze:
- wielkoobszarowe, wzrost stężeń związków N, P, K, Ca, punktowe
- punktowe,
- małoobszarowe
2) zakłady przemysłowe
3) ścieki komunalne (Polska 10km3 ścieków rocznie z tego 3 km3 wymaga oczyszczenia, 2,3 km3 się oczyszcza, 0,5 km3 mechanicznie, 0,2 km3 chemicznie, biologicznie 1,1 km3)
- najwięcej ścieków: woj. śląskie, mazowieckie
- zasolenie wód kopalnianych - problem
Ochrona wód podziemnych:
- ilościowa
- jakościowa
zasoby wód podziemnych - ilość wód traktowanych jako surowiec w jednostce objętości/ jednostkę czasu zawartych w zbiorniku wód, zlewni lub innej jednostce hydrogeologicznej
- zlewnia wód powierzchniowych nie pokrywa się często ze zlewnią wód podziemnych
- zasoby sa odnawialne, ocenia się to dla czasu na podstawie danych z wielolecia
zasoby statyczne - w danym momencie jednostce hydrogeologicznej, poniżej dolnej granicy kesonowych i wieloletnich wahań zwierciadła wód podziemnych
- zasoby nieodnawialne i odnawialne (statyczne)
zasoby dynamiczne:
-stałe - najniższe staby wód w wieloleciu
- zmienne - ilość wody zawarte w strefie wahań zwierciadła wody
zasoby dynamiczne - ilość wody, która w jednostce czasu przepływa przez przekrój poprzeczny danego poziomu wodonośnego
zasoby dyspozycyjne - ilość wód podziemnych zbiornika lub jego części nadająca się i możliwa do wykorzystania gospodarczego, przy zachowaniu ograniczeń z wymaganiami ochrony środ. naturalnego = zasoby wód pochodzących z obszaru bilansowego możliwe do zagospodarowania w warunkach warunkach śr. i hydrogeologicznych, określa się bez wskazania lokalnych warunków tech. - ekonomicznych ujęć (obszar bilansowy - poziom oligoceński, niecka wodonośna
zasoby eksploatacyjne - rozpoznajemy dla grupy ujęć, pobór wody określamy przy uwzględnienu ochrony środowiska i warunków tech. - ekonomicznych poboru wody
poziom użytkowy - poziom wodonośny osiągalny za pomoca urządzeń służących do poboru wody, miąższość poziomu nie może być mniejsza niż max. głębokość leja depresji poprzez ujmowanie H2O