Ochrona i kształtowanie środowiska, Ochrona i kształtowanie środowiska


Ochrona i kształtowanie środowiska

Wykład 1

Środowisko - ogół elementów nieożywionych i ożywionych, naturalnych jak i powstałych w wyniku działalności człowieka, występujących na określonym obszarze oraz ich wzajemne powiązania, oddziaływania, zależności.

Środowisko (w sensie fizycznym) - otoczenie materialne.

Środowisko (w sensie biologicznym) - ogół czynników ekologicznych, abiotycznych i biotycznych, mających bezpośrednie znaczenie dla życia.

Środowisko (w sensie geograficznym) - część atmosfery, wody, pokrywa glebowa, szata roślinna, świat zwierząt,

Ochrona środowiska - działania umożliwiające zachodzenie lub przywracanie równowagi:

-kształtowanie

-przywracanie

-przeciwdziałanie

Strategie w ochronie środowiska:

-zachowawcza (ustalanie nakazów i zakazów)

-naprawcza (zwalczanie środkami technicznymi)

-profilaktyczna (planowanie przestrzenne i gospodarcze)

Ochrona przyrody: obszar działań zmierzający do zachowania w niezmienionym stanie przyrody ożywionej

Ekologia: Badanie powiązań między organizmami żywymi a środowiskiem abiotycznym.

Kształtowanie środowiska: suma ludzkich działań, które mają wpływ na abiotyczną i biotyczną treść środowiska.

Funkcjonowanie środowiska przyrody polega na wymianie i transporcie materii, energii, informacji.

1826r. - 1 w Polsce rezerwat przyrody „Cisy staropolskie” w Borach Tucholskich

1932r. - Pieniński Park Narodowy, PN w Białowieży

Agenda 21 - program dotyczy zrównoważonego rozwoju. Trzy główne sfery: ekonomiczna, środowiskowa, społeczna.

Główny Inspektor Ochrony Środowiska: kontrola przestrzegania prawa OŚ

Państwowy Monitoring Środowiska: system pomiarów, ocen i prognoz stanu środowiska, rozpowszechnienie informacji o środowisku.

Wykład 2

Powietrze - mieszanina gazów, tworzą atmosferę ziemi.

Zanieczyszczenie powietrza: substancje stałe, ciekłe, gazowe obecne w powietrzu - nie naturalne składem lub występujących w ilościach większych niż normalnie.

Atmosfera: gazowa powłoka otaczająca planetę. Azot 78% Tlen 21%, Argon, Dwutlenek węgla…

-jonosfera (85 - 2000km)

~egzosfera 500 - 2000km

~termosfera 85 - 500km

-mezosfera 50 - 85km

-stratosfera 12-50km

-troposfera

Jonosfera: zawiera duże ilości jonów i swobodnych elektronów. Tam następują załamywanie, odbijanie fal słonecznych

Egzosfera: strefa rozproszenia. Temp ~ -270 stopni C

Termosfera: temperatura rośnie wraz z wysokością do 150 stopni C

Mezosfera: temperatura maleje wraz z wysokością do 70

Stratosfera: w dolnej części prawie stała temperatura powietrza.

Procesy atmosferyczne: przemiany inicjowane działaniem promieniowania słonecznego.

Hydrosfera: oceany, gdzie w wyniku działalności mikroorganizmów do atmosfery dostają się gazy.

Klasyfikacja Junga

-wysokozmienne

-zmienne

-niezmienne (stałe)

Dynamika atmosfery:

Troposfera ulega zmianie, bo ziemia nie ogrzewa równomiernie

Cyrkulacja pozioma: związana z cyrkulacją wiatrów

Zjawiska pogodowe: zespół zjawisk występujących w dolnej troposferze.

Do zanieczyszczeń powietrza należą:

-gazy i pary związków chemicznych

-cząstki stałe nieorganiczne i organiczne (pyły)

-mikroorganizmy

-aerozole: kropelki cieczy np. kwasów, zasad, rozpuszczalników.

Źródła zanieczyszczeń powietrza:

1) źródła naturalne:

-wulkany

-pożary lasów, sawann i stepów

-bagna wydzielające między innymi CH4, CO2, H2S, NH3

-gleby i skały ulegające erozji, burze piaskowe

-tereny zielone, z których pochodzą pułki roślinne.

2) źródła antropogeniczne

-energetyczne

-przemysłowe

-komunikacyjne: głównie transport samochodowy

-komunalne: gospodarka domowa, gromadzenie i utylizacja odpadów i ścieków

-rolnicze: emisja rozproszona dużej ilości amoniaku.

Zanieczyszczenia: punktowe (np. kominy), liniowe (np. szlaki komunikacyjne, gazociągi), powierzchniowe (np. wysypiska śmieci)

Związki azotu

-w niewielkich ilościach nie toksyczne

-groźne: bezbarwny, bezwonny tlenek azotu, brunatny o duszącej woni dwutlenek azotu

-przyczyna kwaśnych deszczy, smog fotochemiczny

Związki siarki:

-atakuje drogi oddechowe

-powoduje skurcze oskrzeli

-może powodować zmiany w rogówce oka

Pyły: cząstki ciała stałego będące przez pewien czas w zawieszeniu w gazie

- pył drobnoziarnisty

-p. gruboziarnisty

-p. toksyczny (szybkie zatrucie)

-p. szkodliwy (pylica płuc)

-p. neutralny (drażniący)

WWA: grupa cząsteczek powstały w wyniku niecałkowitego spalania węgla

-pochodzenie: koksownie, zakłady petrochemiczne, warsztaty samochodowe

-rakotwórcze

Zanieczyszczenia:

-pierwotne: występują w powietrzu w takiej postaci w jakiej zostały uwolnione

-wtórne: produkty przemian fizycznych, reakcji chemicznej

Smog siarkowy (tzw. londyński): aglomeracje strefy umiarkowanej przy wysokiej wilgotności i wysokiej emisji SO2, CO2

Smog fotochemiczny (typu Los Angeles) obszary ciepłe, gorące, tlenek węgla, tlenek azotu: stany zapalne, alergie, ślepota, zmiany w kodzie genetycznym.

Pomiary pasywne: pomiary z pasywnym poborem próbek powietrza.

Kwaśny deszcz opad atmosferyczny o pH < 5,6

związki siarki, azotu + woda = kwaśne deszcze

Depozycja sucha: dociera do ziemi w formie gazowej

Depozycja mokra: substancje chemiczne usuwane z atmosfery z deszczem

Skutki efektu cieplarnianego: wymieranie gatunków, ubożenie gleby, niedobór wody, anomalie klimatyczne, zmniejszanie się powierzchni lądów

Wykład 4

Gleba: integralny skład środowiska, powstaje z powierzchniowych warstw litosfery, przekształcona pod wpływem roślinności i innych czynników glebotwórczych.

Funkcje gleby:

-uczestnictwo w produkcji i rozkładzie biomasy

-akumulacja próchnicy

-przepływ energii przez ekosystemy

-magazynowanie pierwiastków biogenicznych oraz wody

Jest środowiskiem życia dla zwierząt oraz podziemnych organizmów roślinnych

W procesie rozwoju gleby tworzy się profil glebowy, zróżnicowany przez tzw. poziomy genetyczne

Gleba jest utworem dynamicznym w którym zachodzą ciągłe przemiany związków nieorganicznych.

Gleba stanowi źródło zasilania wód opadowych w niezbędne związki mineralne.

Spełnia funkcje sanitarne, dzięki żyjącym w niej drobnoustrojom.

Pewne właściwości glebie umożliwiają zatrzymywanie związków chemicznych, które przez rośliny może mieć wpływ na życie człowieka.

Sorbuje toksyczne związki

W glebie przebiegają wszystkie cykle krążenia pierwiastków i związków.

Geneza gleby:

1) wietrzenie fizyczne: (wahania temperatury, zamarzanie wody)

2) wietrzenie chemiczne: (hydroliza, rozpuszczanie)

3) wietrzenie biologiczne: (działalność organizmów żywych)

Czynniki glebotwórcze:

-klimat

-wszystkie rodzaje wody

-ukształtowanie terenu

-działalność człowieka

~zatruwanie gleby

~osuszanie gleby

~melioracja gleby

~nawożenie wapniowe

Faza stała gleby:

-substancja mineralne: produkty wietrzenia skał macierzystych

-substancje organiczne

a) próchnica: bituminy, związki humusowe

b) organizmy glebowy: bakteriofagi, bakterie, dżdżownice

Faza płynna gleby

zawiera niezbędne dla wzrostu składniki oraz gazy, głownie O2 i CO2

Powietrze glebowe:

O2 10 - 20%

N2 78 - 80%

CO2 1 - 10%

W górnej warstwie też produkty jak NH3, CH4, H2S - skąd zatrucia

Właściwości gleby:

-zawiera substancje pokarmowe

-właściwości sorpcyjne, a głównie zawiera minerały ilaste i próchnice

Kompleks sorpcyjny: to zespół czynników, które powodują pochłanianie, należą do nich koloidy organiczne, koloidy mineralne

Każdy czynnik zmniejszający produktywność gleb, działa degradująco.

-wyjałowienie gleby ze składników pokarmowych

-naruszenie równowagi jonowej

-zakwaszenie

-zasolenie

-przesuszenie

-zawodnienie

-erozja

-zniekształcenie rzeźby terenu

-zanieczyszczenie biologiczne

W Polsce tereny o bardzo dużym zdegradowaniu 0,5%, średnim i małym 2,2%

Zabiegi przeciwerozyjne:

-zalesienie

-zadarnienie

-zakładanie niwelacyjnych progów stokowych

-polepszenie strukturalności gleby- odpowiednie gatunki roślin

Biologiczna degradacja gleb:

-niszczenie szaty roślinnej

-zmęczenie gleb- zachwianie równowagi biologicznej gleb

Chemiczna degradacja gleb:

-zakwaszenie

-alkalizacja

-zasolenie

-zanieczyszczenie metalami ciężkimi

-zanieczyszczenie produktami ropopochodnymi

-zanieczyszczenie wskutek zabiegów rolniczych

Ochrona gleb przed degradacją chemiczną

-monitoring gleb

-Kodeks Dobrej Praktyki Rolniczej

-rolnictwo ekologiczne i integrowane

-stosowanie biologicznych metod ochrony roślin

Rekultywacja gleb: zabiegi dążące do polepszenia kondycji gleby

1) zabiegi techniczne

-kształtowanie terenu

-neutralizacja szkodliwych środków

-dekoncentracja (rozrzedzenie)

2) zabiegi biologiczne

-nawożenie organiczne, mineralne, nawozy zielone

-zabiegi agrotechniczne

-wprowadzenie roślinności pionierskiej (rosną w bardzo złych warunkach)

3) zagospodarowanie (by przywrócić użyteczność terenom zdegradowanym)

Wykład 5

Obecnie działalność górnicza obejmuje wszystkie elementy środowiska na terenach górniczych i ujawniają się w postaci różnego rodzaju skutków.

Ochrona terenów górniczych:

-działania powodujące minimalizację szkód działań górniczych

-działania naprawcze w stosunku do obszarów już zdegradowanych, przekształconych

Środowisko terenu górniczego:

-górotwór

-teren

-atmosfera

Górotwór: wierzchnia część skorupy ziemskiej, gdzie prowadzone są roboty górnicze. Występujące składniki:

-utwory skalne

-podziemne budowle

-wody podziemne

-powietrze kopalniane

Złoże kopaliny: naturalne nagromadzenie minerałów i skał, substancji stałych i ciekłych, których wydobycie może przynieść korzyści gospodarcze.

Skały płone: skały nieużyteczne.

Podziemne budowle górnicze: wyrobiska górnicze oraz obiekty, które stanowią infrastrukturę górniczą- szyby kopalniane, obudowa wyrobisk, podziemne osadniki wód dołowych.

Wyrobiska górnicze: pusta przestrzeń w skorupie ziemskiej na skutek urabiania i wybierania skał.

Powietrze kopalniane: mieszanina powietrza atmosferycznego i gazów wydzielających się w podziemiu kopalni.

Struktura górotworu: roboty górnicze powodują jej znaczące zmiany, mające negatywne konsekwencje.

Wody podziemne: znajdujące się w górotworze

Teren górniczy: część skorupy ziemskiej mający kontakt z atmosferą:

-grunt

-wody powierzchniowe

-szata roślinna

-obiekty budowlane

Przekształcenia obiektów środowiska:

-przemieszczeń obiektów

-deformacji obiektów

-zanieczyszczeń obiektów szkodliwymi związkami

-zniszczenie danego obiektu

Próg: granica odporności danego obiektu na wpływy górnicze

Odporność obiektu na szkody górnicze

Odporność górotworu na wpływy górnicze: zależy od wytrzymałości skał na odkształcenie.

Wykonanie wyrobiska podziemnego: mało odporne na wpływy górnicze skały nadkładu

Odrębny problem- ocena odporności budynków na drgania podłoża związane z wstrząsami górniczymi

Tory kolejowe, drogi, instalacje, wodociągowe: dla nich okresowe kontrole i naprawy

Główne efekty działalności górniczej

1)odkształcenie poziome

2)zmiana stosunków wodnych

Profilaktyka górnicza:

1)odpowiednie kształtowanie geometrii wyrobisk

Eksploatacja:

-z prędkością optymalną

-równomiernie

-w sposób możliwie ciągły

Rekultywacja:

Gaz łupkowy: gaz niekonwencjonalny, naturalne nagromadzenie gazu, którego wydobywanie i eksploatacja jest mniej korzystna gospodarczo niż gazu konwencjonalnego.

Wykład 6

Najlepsze warunki dla elektrowni wiatrowej? będzie na teście.

Odnawialna energia: ilość energii jaką pozyskujemy w naturalnych procesach przyrody stale odnawialnych.

-energia słoneczna

-energia wiatru

-biomasa

-biopaliwa

-biogazy

-zasoby geotermalne

-energia wód (falowanie, pływy morskie)

Produkcja energii elektrycznej w Polsce w 2004r.

-węgiel kamienny

-węgiel brunatny

-gaz

-OZE

-elektrownie szczytowo-pompowe

Energia geotermalna

Wykorzystuje ciepło, które w formie naturalnej pary, gorącej wody jest zakumulowana w skorupie ziemskiej. Jest to ciepło częściowo pierwotne - formowanie planety, a częściowo ciepło pochodzące z rozpadu pierwiastków promieniotwórczych - uran, tor, potas.

Złoża par geotermalnych występują na obszarach współczesnej lub niedawnej działalności wulkanicznej.

Źródłem ciepła są komory i ogniska magmowe, ulokowane płytko w skorupie ziemskiej.

Złoża wód geotermalnych cechują się szerszym rozprzestrzenieniem, ok. 70 krajów dysponuje zasobami wód geotermalnych.

Zasoby geotermalne: - <150 stopni C - produkcja energii elektrycznej

- >150 stopni C

Na szerszą skale zaczęto wykorzystywać energię geotermalną od lat 70-tych, od czasu „kryzysu paliwowego”.

Polska posiada złoża wód geotermalnych o temp. 30-120 stopni C

W Polsce 4 geotermalne zakłady ciepłownicze.

Energia biomasy

Poprzez fotosyntezę energia słoneczna jest akumulowana w biomasie, początkowo organizmów roślinnych. Drewno i jego odpady, słoma, odpadki produkcji roślinnej lub „rośliny energetyczne” często po uprzednim zgranulowaniu i zbrykietowaniu.

zwiększa stężenie dwutlenku siarki

Energia biogazu

materia organiczna w warunkach beztlenowych, pod wpływem działania pewnych bakterii -> szereg procesów biochemicznych -> gaz bogatych w metan

Jako surowce do produkcji biogazu wykorzystuje się odchody zwierząt z ewentualną domieszką słomy lub innych odpadków pochodzenia roślinnego.

Energia wody

źródłem może być falowanie morza. Wielkie fale oceanu niosą ze sobą znaczne ilości energii

Energia pływów

siła pływów, podobnie jak u zwykłej elektrowni wodnej, obraca turbinę połączoną z generatorem

-Zapora Hoovera

-Zapora Itaipu

-Zapora Trzech Przełomów

Energia słoneczna

wykorzystuje promieniowanie słoneczne - najważniejsze źródło energii

Energia jądrowa

zespół naukowców przeprowadził kontrolowaną reakcję jądrową

2.12.1942r. Enrico Fermiego

W bombie atomowej proces rozszczepienia zachodzi bardzo szybko, niekontrolowanie

W reaktorze jądrowym reakcja jest starannie kontrolowana i zachodzi wolniej

U235 porcja uranu wydziela 2 mln. więcej energii niż spalanie węgla o tej samej masie.

Chłodziwa: najczęściej woda ciężka

Synteza jądrowa: rozszczepienie jąder ciężkich atomów

Innym zagrożeniem, większym nawet od awarii jest problem składania odpadów radioaktywnych.



Wyszukiwarka