Środowisko przyrodnicze – zasoby odnawialne i nieodnawialne.

Wpływ antropopresji na zmiany środowiska.

Monika Falba

.

Elementy środowiska przyrodniczego:

- abiotyczne (nieożywione): litosfera, atmosferę (troposferę i stratosferę), hydrosferę, pedosferę.

- biotyczne (ożywione): Bakterie, Protisty, Rośliny, Zwierzęta, Człowiek

.- niematerialnym składnikiem jest klimat i energia słoneczna

Cechy charakterystyczne środowiska:

- cykl biogeochemiczny – obieg pierwiastków i związków,- strefowość – zależna od szerokości geograficznej,- piętrowość – związaną z wysokością nad poziomem morza bądź głębokością,- rytmiczność – zachodzących zjawisk

.

Czynniki wpływające na środowisko:

- będące pochodną procesów kosmicznychbędące pochodną procesów kosmicznych, np. zmiany orbity Ziemi, czy aktywności słonecznej,- geologicznegeologiczne , np. formowanie się skorupy ziemskiej, wulkanizm, dryf kontynentów itp.,- klimatyczneklimatyczne, np. zlodowacenia, ocieplenia, zmiany składu atmosfery,- biologicznebiologiczne, np. wpływ organizmó w fotosyntetyzujących na skład atmosfery i pokrywy roślinnej oraz organizmów glebowych na procesy glebotwórcze itp.

.

Zasoby naturalne:

OdnawialneOdnawialne – zasoby środowiska, które można wykorzystywać w sposób ciągły , pod warunkiem, że nie zaburzy się ich zdolności do samoodnawiania

NieodnawialneNieodnawialne – zasoby środowiska, które można wykorzystać tylko raz. Po wyczerpaniu i przekształceniu ich nie ma szans by w skali czasu dostępnego naszemu gatunkowi zostały one odtworzone

.

Teoria statyczna – wykorzystanie zasobów będzie jednorazowe i musi się zakończyć ich wyczerpaniem

Teoria dynamiczna – postęp technologiczny i nowe odkrycia naukowe umożliwią wykorzystanie elementów środowiska, które dotychczas nie były traktowane jako zasoby, a nawet zasoby innych planet.

.

Podział zasobów naturalnych

1. Nieodnawialne:

Surowce energetyczne (paliwa kopalne: węgiel, ropa naftowa, gaz ziemny), Surowce nieenergetyczne (skalne: gliny, wapienie marmury, rudy metali, siarka), Przestrzeń (krajobraz)

2. Odnawialne:

Biotyczne – rośliny, zwierzęta, Abiotyczne – gleba, woda, powietrze

.Antropogeniczne przekształcenia zasobów nieodnawialnych

1. Pozyskiwanie surowców

- bardzo wysokie tempo eksploatacji paliw kopalnych (węgla kamiennego starczy na ok. 200 lat, ropy i gazu – na kilkadziesiąt),

- wzrastające wydobycie rud metali i skał osadowych,

.

- marnotrawienie zasobów nieodnawialnych:straty energii w silnikach aut (60% energii zużytej do jazdy, reszta rozproszona w postaci ciepła),

straty związane z nieszczelnością mieszkań,nieefektywne działanie energetycznych i ciepłowniczych linii przesyłowych,

odpady przemysłowe

.2. Krajobraz

- krajobrazy naturalne przekształcone w krajobrazy kulturowe,- pojawienie się hałd, nasypów, wałów, wyrobisk, kamieniołomów, żwirowni – formform antropogenicznych krajobrazu,antropogenicznych krajobrazu,

Krajobraz naturalny – powstały w wyniku działania samoistnych procesów geologicznych, hydrologicznych i klimatycznych, kształtujących formy powierzchniowe i działalność organizmów.

.

Krajobraz wiejski – szata roślinna, skład fauny, a niekiedy stosunki hydrologiczne zmienione, jednak ukształtowanie powierzchni – prawie nienaruszone. Elementy i procesy przyrodnicze dominują nad cywilizacyjnymi.

Krajobraz miejski i przemysłowy – w całości składa się z form antropogenicznych i w niczym nie przypomina krajobrazu naturalnego.

.

Antropogeniczne przekształcenia zasobów odnawialnych

Wody

Wykorzystanie wody słodkiej i podziemnej w przemyśle – 70%, w gospodarstwach domowych – 20%, w rolnictwie – 10%.

.W jaki sposób zanieczyszczamy zbiorniki wodne?

Rodzaje zanieczyszczeń: - ścieki komunalne – pochodzące z gospodarstw domowych,

- ścieki przemysłowe – z zakładów przemysłowych. Zawierają one chemiczne substancje trujące, takie jak fenole, sole rtęci, ołowiu, kadmu, miedzi, detergenty, cyjanki, substancje ropopochodne, rakotwórcze węglowodory aromatyczne, detergenty (środki powierzchniowo czynne, niszczące m.in. śluzowe powłoki organizmów wodnych), larwy pasożytów i mikroorganizmy chorobotwórcze.

.

- zanieczyszczenia rolne – spłukiwane z pól nawozy sztuczne, środki ochrony roślin, oraz składniki gnojowicy, a więc znaczne ilości pierwiastków biogennych, a niekidy związki toksyczne.

.Eutrofizacja

Eutrofizacja to inaczej przeżyźnienie zbiorników wodnych. Powstaje na skutek wprowadzenia do wody ścieków pochodzenia organicznego, a dokładniej dużej ilości pierwiastków biogennych – głównie fosforu i azotu, ale również sodu i potasu. Stanowią one doskonałą pożywkę dla sinic i planktonicznych protistów (np. okrzemek, tobołków), które masowo się namnażają, powodując zmianę zabarwienia wody są to tzw. zakwity glonów.

.

Olbrzymia produkcja biomasy prowadzi do odkładania na dnie zbiornika znacznych ilości materii organicznej, a to przyspiesza jego wypłycanie i zarastanie. Do rozkładu obumarłych szczątków zużywane są bardzo duże ilości tlenu. W niższych warstwach zbiornika tworzą się warunki beztlenowe, co prowadzi do wymierania ryb i innych zwierząt wodnych.Eutrofizacji sprzyja również nadmierne podniesienie temperatury wód przez odprowadzenie do niej wody pochodzącej z elektrowni i innych zakładów przemysłowych.

.

Skutkiem tego jest nadmierny wzrost sinic i protistów i zmniejszenie rozpuszczalności tlenu, co powoduje śnięcie ryb i innych organizmów wodnych.

.

Inny podział zanieczyszczeń wód:

- wielkoobszarowe (zanieczyszczenia rolne i pochodzące z opadów atmosferycznych),- punktowe (odprowadzanie ścieków komunalnych i przemysłowych

.

Badanie jakości wody

Wskaźniki fizykochemiczne:Wskaźniki fizykochemiczne:

Temperatura – nie powinna przekraczać 26 st.C,

Smak – zależy od zawartości soli w wodzie i może być słodki, słony (wskazuje na zawartość chlorku sodu) lub gorzki (siarczan magnezu),

Zapach – wynika z zawartości mikroorganizmów i niektórych związków chemicznych. Trzy podstawowe zapachy, to: roślinny – R, gnilny – G, specyficzny – S), a ich intensywność określa się w sześciostopniowej skali,

.

Odczyn – powinien się zawierać 6 – 9 pH,Twardość – zawartość soli wapnia, magnezu, cynku, glinu i żelaza,

Mętność – zależy od zawartości w wodzie nierozpuszczalnych substancji organicznych i nieorganicznych,

.

Chemiczne zapotrzebowanie tlenu (ChZT) – ilość tlenu wymagana do chemicznego utlenienia zawartych w wodzie związków organicznych i niektórych nieorganicznych. Wykorzystuje się tu nadmanganian lub dwuchromian potasu,

Biochemiczne zapotrzebowanie tlenu (BZT5) – ilość tlenu potrzebna do biologicznego utlenienia (rozłożenia przez mikroorganizmy) związków organicznych zawartych w próbce wody w ciągu 5 dni w temp. 20 st. C. Wartość nie powinna przekraczać 12 mg/l.

.Wskaźniki biologiczne:Wskaźniki biologiczne:

Miano coli – testy na obecność bakterii Escherichia coli – pałeczki okrężnicy. Obecność tej bakterii świadczy o zanieczyszczeniu wody ściekami komunalnymi, może wskazywać też na obecność innych groźnych bakterii, jak: pałeczka duru brzusznego, czerwonki, a nawet przecinkowiec cholery. Wskaźnik powinien się mieścić w granicach od 1 do 0,01 litra.

Indeks saprobowości – określany jest na podstawie obecności gatunków wskaźnikowych lub całych ich zespołów.

.

Podział wód ze względów sanitarnych:

- I klasa – wody czyste, zdatne do picia,- II klasa – zdatne do kąpieli,- III klasa – wykorzystywane w przemyśle i do nawadniania pól

Po kontroli wód w 2002 r okazało się, że nie ma w Polsce wód I klasy czystości, z wyjątkiem lokalnych niewielkich źródlisk i strumieni, wody II klasy stanowiły 5,1%, wody klasy III – 45,8%, zaś 49,1% to wody pozaklasowe.

.

Stan wód morskich

Wody morskie są stale zatruwane przez ścieki komunalne i przemysłowe zawierające związki organiczne oraz toksyczne metale ciężkie. Ponadto dodatkowe zanieczyszczenia powodują katastrofy urządzeń wiertniczych i tankowców.Morze Bałtyckie jest bardzo narażone na zanieczyszczenia, ponieważ leży nad nim dziewięć wysoko uprzemysłowionych państw. W ciągu roku trafiają tu tysiące ton azotu, fosforu i innych, co doprowadziło do silnej eutrofizacji.Na szczęście ilość odprowadzanych do Bałtyku zanieczyszczeń spada, a jego wody powoli same oczyszczają się.

.

Stan atmosfery

Gazy emitowane do atmosfery:

dwutlenek węgla, tlenek węgla, tlenki azotu, dwutlenek i trójtlenek siarki

Pyły emitowane do atmosfery:

Pochodzące ze spalania paliw stałych, Pochodzące z produkcji cementu, Związki ołowiu, chromu, miedzi i innych metali ciężkich, pary rozpuszczalników, a także zarodniki i pyłek roślin nasiennych

.

Aerozole – małe cząstki zanieczyszczeń unoszące się w powietrzu przez dłuższy czas.

Podział zanieczyszczeń powietrza:

- naturalnenaturalne, powstałe w wyniku wybuchu wulkanów, bądź pożarów lasów czy erodujących skał,- antropogeniczneantropogeniczne – pochodzące z przemysłu, komunikacji, elektrociepłowni, czy gospodarstw domowych.

.Kwaśne deszcze

Takie gazy jak: tlenki siarki, azotu, kwas solny itlenki siarki, azotu, kwas solny i dwutlenek węgladwutlenek węgla, zwane gazami kwaśnymi w wyniku przemian w atmosferze przekształcają się w krople kwasu siarkowego, azotowego lub węglowego i spadają na ziemię pod postacią kwaśnych deszczy.kwaśnych deszczy.Powodują one wzrost zakwaszenia gleb i wódzakwaszenia gleb i wód, a także w dużym stężeniu potrafią uszkadzaćuszkadzać powłoki ciała organizmówpowłoki ciała organizmów. Szczególnie wrażliwe na tego typu zanieczyszczenia są drzewa iglaste, zwłaszcza jodły, a także porosty.

.

Smog – silne zanieczyszczenie powietrza utrzymujące się przy bezwietrznej pogodzie.

Smog kwaśny (londyński) – powstaje w wyniku skondensowania pary wodnej na cząsteczkach pyłów i dymów pochodzących najczęściej ze spalania paliw stałych. Na skutek obecności tlenków siarki i dwutlenku węgla ma on odczyn kwaśny. Pojawia się w strefach umiarkowanych. W Polsce – np. na Górnym Śląsku.

.

Smog fotochemiczny (typu „Los Angeles”) - powstaje przy dużym stężeniu tlenków azotu i tlenku węgla, nienasyconych węglowodorów, a nawet ozonu, pochodzących głównie ze spalin samochodowych. Pod wpływem promieni słonecznych związki te ulegają reakcjom fotochemicznym i powstają toksyczne nadtlenki o silnych właściwościach utleniających. Ten rodzaj smogu występuje w cieplejszych strefach klimatycznych.

.

Globalne oddziaływanie zanieczyszczeń

Efekt cieplarniany – podniesienie temperatury niższych warstw atmosfery w wyniku absorbowania promieniowania emitowanego przez powierzchnię Ziemi przez gazy (zawarte w atmosferze), takie jak: tlenki węgla (IV) i (II),tlenki węgla (IV) i (II), metan, podtlenek azotu, freonymetan, podtlenek azotu, freony, a szczególnie para wodna.para wodna. (Ziemia emituje promieniowanie cieplne w wyniku podgrzania jej przez promieniowanie słoneczne).

.

Dziura ozonowa

Freony stosowane w urządzeniach chłodniczych, a także jako gazy nośne w dezodorantach są gazami nietoksycznymi o małej aktywności chemicznej. Kiedy jednak przedostaną się do wyższych warstw atmosfery, ulegają reakcjom fotochemicznym. W ich wyniku uwalnia się aktywny chlor, który reagując z ozonem (O3), przekształca go w zwykły tlen cząsteczkowy (O2). Skutek – zmniejszenie ozonosfery chroniącej powierzchnię Ziemi przed promieniowaniem ultrafioletowym. Dziura ozonowa – Dziura ozonowa – zjawisko zmniejszania warstwy ozonowej nad Antarktydą.

.

1. Wyjaśnij pojęcia: zasoby odnawialne i nieodnawialne oraz przedstaw podział zasobów naturalnych.

2. Podaj wskaźniki fizykochemiczne i biologiczne określające stopień czystości wód i krótko je opisz.

3. Co to jest eutrofizacja i jakie są jej następstwa?

4. Jak powstają kwaśne deszcze i jakie mają znaczenie dla środowiska naturalnego?

5. Co to jest dziura ozonowa i jaki wpływ na zmniejszanie ozonosfery mają freony?