EKOLOGIA I OCHRONA ŚRODOWISKA

1. EKOLOGIA I OCHRONA ŚRODOWISKA

2. PODSTAWOWE POJĘCIA I DEFINICJE • EKOLOGIA – nauka biologiczna o strukturze i funkcjonowaniu żywej przyrody, obejmuje całość zjawisk dotyczących wzajemnych zależności między organizmami (i zespołami organizmów) a ich żywym i martwym środowiskiem. • EKOLOGIA – termin określający ruchy społeczne i polityczne (zieloni), których celem jest ochrona środowiska. • OCHRONA ŚRODOWISKA – działalność mająca na celu ochronę wszystkich elementów otoczenia przed niekorzystnym wpływem działalności człowieka, aby zapewniało mu ono optymalne warunki rozwoju fizycznego i psychicznego. • OCHRONA ŚRODOWISKA – zachowanie w nienaruszonym stanie elementów przyrodniczych o charakterze naturalnym. • SKAŻENIE – wprowadzenie do środowiska substancji lub energii będących źródłem zagrożenia dla zdrowia ludzkiego, szkodliwych dla gatunków żywych i systemów ekologicznych, niszczących struktury nieożywione lub piękno przyrody. • SOZOLOGIA – to nauka zajmująca się wypracowaniem i wdrażaniem wzorców postępowania wobec przyrody.

3. Zatrucia atmosfery • Skażenie powietrza: dym, SO2, SO3, NOx, VOC (volatile organic compounds), NO, Pb, • Kwaśne deszcze, chroniczne efekty toksyczne w drzewostanie, • Niszczenie budynków – korozja, • Choroby organizmów - alergie układu oddechowego, • Emisja ołowiu z paliw – przekroczenie zawartości dopuszczalnej w niektórych produktach rolniczych, • Dziura ozonowa – niszczenie warstwy O3 przez chlorofluorowęglowodory, • Radioaktywność – katastrofy ekologiczne.

4. Zatrucia wód • Ścieki, nieszczelna kanalizacja, • Dezynfekowanie wody chlorem powoduje powstawanie chloropochodnych organicznych (rak pęcherza) jednakże woda nie denzyfekowana może powodować więcej chorób, • Detergenty, nawozy, pestycydy dostające się do rzek i mórz, • Stosowanie rur ołowianych.

5. Gleba • W glebie i w roślinach z substancji nieorganicznej (CO2, H2O + hv) powstaje substancja organiczna będąca głównym pożywieniem człowieka (CH2O)n. • Gleba jest naturalnym tworem wierzchniej warstwy skorupy ziemskiej powstałym ze zwietrzeliny skalnej w wyniku oddziaływania na nią zmieniających się w czasie zespołów organizmów żywych i czynników klimatycznych w określonych warunkach rzeźby terenu. • Gleba to mieszanina składników: -organicznych – rozkładające się rośliny i substancje humusowe, -mineralnych – cząstki skał wietrzejących, minerały skałotwórcze, iły, tlenki, koloidalne kompleksy, -gazowych – CO2, pary związków organicznych, -mikroorganizmów katalizujących wiele ważnych reakcji. • Właściwości fizykochemiczne gleby (pH, redox), biomasa oraz wzrost roślin zależą od względnych proporcji wody, gazu w porach gleby. • W wilgotnej glebie organizmy tlenowe są zastępowane beztlenowymi (katalizowanie redukcji).

6. Zanieczyszczenie gleb Skład i właściwości fizykochemiczne gleby • Gleba – wierzchnia warstwa powierzchni ziemi w zasięgu oddziaływania korzeni roślinnych (1 – 1,5m) – ziemia, grunty, rola. W glebie o małej zawartości próchnicy rośliny nie mogą prawidłowo rosnąć (1). Gdy warstwa próchniczna jest grubsza, korzenie swobodniej się rozrastają (2). Optymalne dla roślin są ziemie o warstwie próchnicznej i luźnym podglebiu (3 i 4).Źle, gdy na głębokości 0,5-0,8 m wytworzy się zbita warstwa gleby (5). Sytuację pogorszyć może gromadząca się woda gruntowa (6).

7. Skażenie gleby • Pb, Cd, inne metale, wielopierścieniowe węglowodory aromatyczne (WWA) = polycyclic aromatic hydrocarbons (PAH), • Pestycydy (nieprzestrzeganie okresu karencji), • Nadmiar nawozów sztucznych, • Dioksyny z wypalania terenów, • Dzikie wysypiska śmieci.

8. Źródła skażenia gleby Źródła skażenia: -przemysł wydobywczy (Cu, Hg, Pb), hutnictwo (Fe), górnictwo, -rolnictwo – nawozy mineralne, Cd, Cr, Mn, Pb, -środki ochrony roślin – pestycydy, Cu, As, Hg, Pb, MN, Zn, -środki konserwujące żywność - As, Cu, -kompost, obornik - Cd, Cu, Ni, Pb, Zn, As, -ścieki komunalne - Cd, Ni, Cu, Pb, -zużyte ogniwa, farby, katalizatory, leki, dodatki do paliw. Badania kwasowości i zawartości zanieczyszczeń gleb: - stacje chemiczno-rolnicze na terenach wiejskich, - laboratoria stacji sanitarno-epidemiologicznych, - wojewódzkie inspektoraty ochrony środowiska.

9. WYZWANIA DLA SPOŁECZEŃSTWA

11. ŹRÓDŁA SUBSTANCJI SZKODLIWYCH Źródła rolnicze • powietrze: aerozole pestycydów, kurz z ptasich piór, NH3, H2S, gleba; • woda: wycieki pestycydów, z silosów z kiszonką, azotany, fosforany, cząstki gleby, wycieki paliwa (węglowodory); • gleba: nawozy sztuczne (As, Cd, Mn, U, V, Zn), nawozy naturalne (Zn, As, Cu w nawozie trzody chlewnej i drobiu), pestycydy (As, Cu, Mn, Pb, Zn, DDT), produkty korozji metali (ogrodzenia rynny), wycieki paliwa (węglowodory), cmentarzyska padłych zwierząt (mikroorganizmy patogenne). Elektrownie • powietrze: COx, NOx, SOx, węglowodory aromatyczne, izotopy promieniotwórcze; • woda: biocydy z wody chłodzącej, WWA z popiołów, związki As, B; • gleba: popioły, pyły, metale ciężkie. Elektrownia jądrowa w Czernobylu

12. Źródła substancji szkodliwych Instalacje gazowe • powietrze: lotne związki organiczne, H2S, NH3 ; • woda: WWA, fenole, siarczany i cyjanki metali (Cu, Cd, As); • gleba: smoły (węglowodory, fenole, benzen, ksylen, naftalen,WWA), tlenki Fe, Cd, As, PB, Cu, siarczany, siarczki. Przemysł metalurgiczny • powietrze: SOx, pyły (Pb, As, Cd, Cr, Cu, Mn, Sb, Tl, Zn, Hg, Ni), lotne związki organiczne, kwasy; • woda: siarczany, cyjanki, jony metali, odpady kwasowe i rozpuszczalniki (czyszczenie metali), detergenty, odpady rud; • gleba: hałdy skały płonnej (zwietrzałe cząstki rudy, erozjawietrzna), odpady z rzek naniesione podczas powodzi, cyjanki, metale, rozpuszczalniki, kwasy, aerozole z pieców.

13. Źródła substancji szkodliwych Przemysł chemiczny i elektroniczny • powietrze: lotne związki organiczne, Hg; • woda: zrzut odpadów, substancje chemiczne w ściekach,  rozpuszczalniki; • gleba: opad pyłów z dymów kominowych, ścieki, złom (WWA, metale). Wysypiska śmieci i niszczenie odpadów • powietrze: spalarnie (dymy, aerozole, pyły, Cd, Hg, Pb, COx, NOx), wysypiska (metan, lotne związki organiczne), odpady hodowlane (CH4, NH3, H2S), • woda: wycieki z zakopanych odpadów, azotany, chlorki, sole amonu, mikroorganizmy; • gleba: muł ze ścieków, chlorofenole, WWA, metale, hałdy złomu, popiół węglowy, odpady ze spalania odpadów, hałdy odpadów przemysłowych, wycieki z zakopanych odpadów.

14. Źródła substancji szkodliwych Transport • powietrze: gazy spalinowe, aerozole, pyły (COx, NOx, SOx, dym, WWA), woda: wycieki paliwa, transportowanych ładunków (np. pestycydy; węglowodory), skażenie morza (awarie tankowców), odpady z usuwania lodu (glikole, sole), osady produktów spalania; • gleba: osady kwasów, substancji chemicznych ze stacji przeładunkowych, produkty paliwa (dym, WWA, guma, Pb). Źródła przypadkowe • powietrze: gazy w trakcie wybuchu wulkanów, • woda: wycieki z podziemnych zbiorników (nafta); • gleba: drewno impregnowane (kreozol, As, Cr, Cu), zużyte ogniwa (Hg, Cd, Ni, Zn, Pb), dachy i ogrodzenia ocynkowane; sprzęt wojskowy, amunicja, korozja metali; opady promieniotwórcze (katastrofa w Czarnobylu).

15. Klasyfikacja substancji szkodliwych w UESZARA LISTA Zawiera pewne substancje należące do grup wymienionych w Liście I, które nie mają określonych wartości granicznych oraz: Zn, Cu, Ni, Cr, Pb, Se, As, Sb, Mo, Ti, Sn, Ba, Be, B, U, V, Co, Tl, Te, Ag i ich związki, • Biocydy i ich pochodne nie wymienione w liście I, • Związki krzemoorganiczne, • Nieorganiczne związki fosforu, • Nietrwałe oleje mineralne i węglowodory pochodzenia naftowego, • Cyjanki i fluorki,NH3 i NOx.

16. Czynniki wpływające na rozkład substancji szkodliwych • pH, • temperatura, • zawartość w glebie tlenu i pożywek, • budowa molekularna substancji skażającej i toksyczność, • rozpuszczalność i zdolności adsorpcyjne substancji skażającej. Organiczne substancje szkodliwe są rozkładane przez mikroorganizmy żyjące w glebie (trwałość niektórych substancji np. DDT). Niektóre bakterie i grzyby mogą rozkładać chloropochodne organiczne – rekultywacja skażonych gruntów. Enzymy oksygenazowe wydzielane przez mikroorganizmy mogą utleniać niektóre szkodliwe substancje organiczne.

17. Szkodliwość odpadów O szkodliwości odpadów decyduje: • składnik najniebezpieczniejszy, który określa przynależność odpadów do odpowiedniej kategorii szkodliwości, • toksyczność i szkodliwość odpadu dla organizmów żywych, • właściwości rakotwórcze, • zagrożenie dla wód powierzchniowych i gleby, • zanieczyszczenie atmosfery przez odpady pylące, • łatwość zapłonu. Podział odpadów wg stopnia szczególnego zagrożenia: • odpady grożące zakażeniem (drobnoustroje chorobotwórcze), • odpady grożące skażeniem (promieniotwórcze), • odpady szczególnie szkodliwe dla środowiska – uznane przez ministra zdrowia za trucizny, • surowce, produkty i inne materiały uznane za nieprzydatne do wykorzystania gospodarczego.

18. Ekonomiczne skutki wykorzystania surowców wtórnych • Eliminowanie zanieczyszczenia środowiska naturalnego, • Zwiększenie bazy surowcowej gospodarki narodowej, • Obniżenia kapitałochłonności i energochłonności pozyskiwania i przetwórstwa surowców, • Zmniejszenie zużycia materiałów oraz kosztów produkcji w wyniku wyeliminowania zanieczyszczenia środowiska odpadami. • Niekorzystne skutki: • Przetwarzanie może być bardzo pracochłonne, • Stosowanie specjalistycznych maszyn, • Przetwórstwo surowców wtórnych jest trudniejsze, • Gorsze cechy technologiczne surowców wtórnych – obniżenie wskaźników jakościowych i użytkowych, • Dodatkowe koszty przerobu.

19. Rodzaje recyclingu • Recycling chemiczny –przetworzenie odpadów na materiały o innych właściwościach fizykochemicznych (np. wytworzenie materiału termoizolacyjnego z makulatury), • Recycling surowcowy –przetwarzanie materiałów i wyrobów odpadowych do postaci surowców, z których zostały wytworzone; pod wpływem temperatury następuje rozkład organicznych materiałów odpadowych (np. z butelki PET można odzyskać kwas tereftalowy i glikol), • Recycling materiałowy – odzyskiwanie z odpadów tworzyw sztucznych, które nadają się do ponownego przetworzenia (reglanulaty), • Recycling termiczny – spalanie odpadów z tworzyw sztucznych z odzyskaniem energii, • Recycling organiczny – obróbka tlenowa (w tym kompostowanie) lub beztlenowa odpadów, które ulegają rozkładowi biologicznemu w kontrolowanych warunkach przy wykorzystaniu mikroorganizmów (metan).

21. Składowanie • Składowiska odpadów obojętnych i niebezpiecznych; • Składujemy to czego nie da się odzyskać aktualnie. • Odpady gęsto upakowane w uszczelnionych kopcach, okopach ograniczają wyciek i emisję gazów (CH4, CO2), • Wykorzystanie procesów mikrobiologicznych biegnących z wytworzeniem metanu jako bioreaktorów (wykorzystanie jako paliwo), • Niskie koszty składowania, • Możliwość przeróbki w przyszłości, • Nowoczesne składowiska odpadów powinny być zlokalizowane na podłożu nieprzepuszczalnym (bez wycieku), uwzględniając warunki demograficzne, topograficzne, geologiczne, klimatyczne.

23. Ochrona przyrody Unia europejska: -dyrektywa Rady 79/409/EWG – dyrektywa ptasia, -dyrektywa Rady 92/43/EWG – dyrektywa siedliskowa, -konwencje – Rio de Janeiro 1992, Berno 1980 ratyfikowane przez Polskę, Prawo polskie: -Rozporządzenie Ministra Środowiska z dn. 11. 10. 2001 w sprawie określenia listy gatunków roślin rodzimych objętych ochroną, - Rozporządzenie Ministra Środowiska z dn. 26. 09. 2001 w sprawie listy gatunków zwierząt objętych ochroną, -Rozporządzenie Ministra Środowiska z dn. 14. 08. 2001 w sprawie określenia rodzajów siedlisk przyrodniczych podlegających ochronie, Cel ustawy z dn.07. 12. 2000o zmianie ustawy o ochronie przyrody, (weszła w życie 02. 02. 2001): -dostosowanie do wymagań UE, wprowadzenie definicji, -zmieniono procedurę tworzenia form przyrody, -inaczej sformułowano sposób i katalog ograniczeń dla parków narodowych i rezerwatów, inny dla parków krajobrazowych, -sformułowano przepisy dotyczące planów ochrony, -wprowadzono podstawy prawne tworzenia sieci obszarów chronionych wg systemu „Natura 2000” dostosowując prawo do UE,