Microsoft Word - materialy do pierwszego kolokwium 2009

ZASOBY NATURALNE

Zasoby naturalne to bogactwa przyrody (składniki i energie), które mogą być wykorzystane przez

człowieka do zaspokojenia jego materialnych i duchowych potrzeb oraz służą ludzkości do jej dalszego
rozwoju.

Ilość zasobów naturalnych nie jest stała, lecz zmienia się (zmniejsza) z powodu:

zużycia w procesach produkcji (głównie surowce mineralne);

zniszczenia z powodu niedbalstwa czy też przeznaczenia na inne (nieprodukcyjne) cele;

zanieczyszczenia i skażenia (gleby, wody, powietrze).

Podział zasobów naturalnych:

ze względu na procesy zachodzące w zasobach dzielimy je na: biotyczne i abiotyczne

wg miejsca występowania: zasoby atmosfery, hydrosfery, litosfery i biosfery

Ze względu na pochodzenie dzielimy na: organiczne (węgiel kamienny i brunatny, torf, ropa naftowa,
gaz ziemny, łupki bitumiczne, drewno, surowce zwierzęce) i nieorganiczne (rudy metali, skały, woda,
powietrze).

Ze  względu  na  dostępność  człowiekowi:  wyczerpywalne,  które  w  wyniku  eksploatacji  mogą  ulec
całkowitemu  wyczerpaniu  lub  zniszczeniu  (surowce  mineralne,  energetyczne,  organiczne)
i  niewyczerpywalne,  których  eksploatacja  nie  zagraża  wyczerpaniem  np.  powietrze,  energia  pływów
morskich (fal, prądów), siła wiatru, promienie słoneczne, energia wnętrza Ziemi (w skali miliardów lat).

Zasoby wyczerpywalne dzielimy na odnawialne (o

żywione) i nieodnawialne (nieożywione). Odnawialne

(świat roślinny i zwierzęcy oraz pochodne produkty: drewno, włókna naturalne, bawełna, len, konopie, wełna,
kauczuk  naturalny  itd.).  Zasoby  nieodnawialne  to  surowce  mineralne,  przede  wszystkim:  rudy  metali,  skały,
surowce  energetyczne,  które  raz  wydobyte  i  spożytkowane  przez  człowieka  są  bezpowrotnie  stracone  oraz
powierzchnia  ziemi,  raz  wykorzystana  (np.zabudowana)  praktycznie  w  bardzo  niewielkim  stopniu  może  ulec
odnowie. Ewentualny proces odnowy tych zasobów jest tak długotrwały (miliony lat), że praktycznie znajdują
się one poza możliwością wykorzystania przez człowieka.

Można wyróżnić grupę zasobów cz

ęściowo odnawialnych np. gleba, woda i częściowo powietrze. Ta

grupa jest powiązana ze światem ożywionym i dzięki temu może być częściowo odnawialna (poprzez istnienie
roślinności w wyniku fotosyntezy może być ciągle wytwarzany tlen i uzupełniony jego brak w atmosferze).

Zasoby surowców mineralnych (zasoby nieodnawialne) są ograniczone zarówno ilo

ściowo i jakościowo.

W wyniku  gwałtownego rozwoju przemysłu, jaki ma miejsce od XIX wieku, a zwłaszcza w XX postępowało
zauważalne  wyczerpywanie  się  surowców  mineralnych  w  wyniku  dużego  wzrostu  ich  zużycia.  Zrodziło  to
obawy,  że  może  dojść  do  całkowitego  wyczerpania  się  kopalin,  zwłaszcza  energetycznych  i  rud
najważniejszych metali, a wtedy gospodarka światowa musiałaby upaść.

„Klub rzymski” (powstał w 1968r.) – organizacja zrzeszająca naukowców, polityków i biznesmenów,

zajmująca się badaniem i publikowaniem na temat globalnych problemów świata, w tym na temat stanu
środowiska. Z ich pierwszego raportu (Granice wzrostu, Limits to Growth 1972) wynika, że światowe rezerwy
surowców nieodnawialnych (znane w tamtych latach) wyczerpią się w większości przed końcem XX wieku.
Nie stało się tak, gdyż:

•

ciągle odkrywane są nowe złoża surowców, dotyczy to np. wielu obszarów pustynnych (w Afryce
odkryto bogate złoża ropy naftowej)

•

nowe metody eksploatacji: eksploatacja złóż na Dalekiej Północy (Kanada, Alaska, Rosja) lub się
pod dnem morskim (szelf kontynentalny - do 200 metrów głębokości, obecnie wydobywa się
głównie ropę naftową i gaz ziemny, Morze Północne, Morze Kaspijskie, Zatoka Meksykańska)

•

dzięki postępowi technicznemu można też eksploatować złoża rud coraz uboższych. Równocześnie
jednak trzeba pamiętać, że im niższa jest zawartość metalu w rudzie, tym większej energii należy
zużyć, aby dany metal uzyskać.

Koncepcja rzadko

ści absolutnej – istnieje pewna granica zasobów, poza która przestają one być dostępne

(przedstawiana przez Klub Rzymski) wtedy gospodarka ulegnie załamaniu i koncepcja rzadko

ści relatywnej –

potrzeby ludzkie są nieskończone i dlatego każdy zasób przyrody może stać się rzadki w stosunku do potrzeb;
jednak nie ogranicza to wzrostu gospodarczego ponieważ:

•

Zmiany w technologiach pozwalają ograniczyć zapotrzebowanie na niektóre surowce mineralne oraz
zwiększyć efektywność wykorzystywania kurczących się zasobów

•

następuje ochrona drożejących zasobów wskutek ograniczenia popytu.

Raport komisji Brundtland „Nasza wspólna przyszłość” Our Common Future 1991 (Gro Harlem

Brundtland,  dyrektor  generalny  światowej  Organizacji  Zdrowia  WHO)  –  Na  obecnym  poziomie
cywilizacyjnym  możliwy  jest  rozwój  zrównoważony,  to  jest  taki  rozwój,  w  którym  potrzeby  obecnego
pokolenia mogą być zaspokojone bez umniejszania szans przyszłych pokoleń na ich zaspokojenie. Problemem
krytycznym  jest  nierównomierny  rozkład  przestrzenny  zasobów  naturalnych,  nieefektywne  i  nieracjonalne
korzystanie z nich.

RACJONALNE GOSPODAROWANIE ZASOBAMI NATURALNYMI

Gospodarka surowcami i innymi zasobami środowiska powinna więc być racjonalna, przez co należy

rozumieć oszczędne i właściwe pozyskiwanie, przetwarzanie i wykorzystanie danego surowca lub materiału.
Można to osiągnąć poprzez:

Ograniczenie pozyskiwania surowców do niezbędnego minimum z uwzględnieniem potrzeb przyszłych
pokoleń w tym zakresie (ograniczenie marnotrawstwa i „rozbuchanego konsumpcjonizmu”).

Minimalizację zużycia surowców w procesach produkcji (zmiany technologiczne).

Miniaturyzację wyrobów i produktów przemysłowych.

Zmniejszenie ilości odpadów poprodukcyjnych i zanieczyszczeń, w wyniku zastosowania w procesach
przetwarzania właściwych metod, urządzeń i technologii (np. małoodpadowych, bezodpadowych).

Substytucję surowców (zastępowanie surowców nieodnawialnych innymi surowcami , najchętniej
odnawialnymi).

Produkcja bardzie trwałych wyrobów (oraz przeciwstawienie się modzie na nowości) .

Powtórne wykorzystanie odpadów surowcowych i zużytych produktów (recycling)

ZAGRO

ŻENIA FIZYCZNE, CHEMICZNE I BIOLOGICZNE

Zagrożenia fizyczne obejmują:

•

przekształcenia użytkowania i struktury przestrzeni,

•

hałas i wibracje,

•

promieniowanie jonizujące, nadfioletowe i elektromagnetyczne.

HAŁAS to dźwięk bezwartościowy, niepożądany, przykry dla zdrowia ludzkiego.

Próg słyszalności człowieka – 0 dB

Cichy szept z odległości 5 m – 30 dB

Wnętrze miejskiego mieszkania – 50 dB

Mały ruch uliczny z odległości 15m – 55 dB

Rozmowa na odległość 1m – 60 dB

Młot pneumatyczny w odległości 15m – 85 dB

Duży ruch uliczny z odległości 15m – 90 dB

Głośny krzyk z odległości 15m – 100 dB

Start samolotu z odległości 600m – 105 dB

10.

Wewnątrz głośnej dyskoteki – 117 dB

11.

Start samolotu z odległości 60m – 120 dB

12.

Poziom bólu dla człowieka – 130 dB

13.

Start samolotu z odległości 30m – 140 dB

NAT

ĘŻENIE HAŁASU A ZDROWIE

↓ 35dB nieszkodliwy (denerwujący);

35-70 dB uznawany za dopuszczalny
(może powodować uszkodzenia słuchu).

85-120 dB powoduje liczne i poważne uszkodzenia słuchu oraz stałe pobudzenia układu nerwowego,
zmiany tętna, rozproszenie uwagi i inne.

↑ 120 dB wzbudza drgania niektórych narządów wewnętrznych (ich nieodwracalne uszkodzenia lub
całkowite zniszczenie).

↑ 150 dB paraliżuje działanie organizmu już po 5 min.

WIBRACJE to drgania mechaniczne o niskiej częstotliwości. Energia wibracji jest przekazywana przede
wszystkim przez układ kostny, ponieważ w tkankach miękkich dochodzi do ich wytłumienia. Źródła
wibracji to m.in.: komunikacja (zwłaszcza transport ciężarowy).

SKUTKI DŁUGOTRWAŁEGO UTRZYMYWANIA SI

Ę WIBRACJI

•

Uszkodzenia szkieletu (zwłaszcza stawów i dysków).

•

Przy dużej amplitudzie drgań może dojść do pęknięcia kości.

•

Bóle i zawroty głowy.

•

Rozdrażnienie, zaburzenia pomięci.

•

Drętwienie i mrowienie kończyn.

•

Bezsenność.

Promieniowanie jonizuj

ące - wywołuje jonizację ośrodka, przez który przechodzi zamieniając obojętne atomy

budujące materię w jony obdarzone ładunkiem. Powstające bardzo aktywne chemicznie rodniki w sposób
istotny wpływają na przebieg procesów biochemicznych i strukturę żywej materii.

Rodzaje promieniowania jonizującego:

Promieniowanie alfa (α)

Promieniowanie beta (β)

Promieniowanie gamma (ɣ)

Promieniowanie rentgenowskie (X)

Źródła skażenia promieniotwórczego środowiska:

ZAGRO

ŻENIA CHEMICZNE

Drogi oddziaływania zanieczyszczeń chemicznych na organizm ludzki:

•

droga pokarmowa

•

układ oddechowy

•

skóra

•

Szkodliwo

ść substancji chemicznych zależy od:

•

rodzaj substancji chemicznej,

•

droga przenikania do organizmu,

•

dawka (stężenie),

•

właściwości fizykochemiczne,

•

przemiany jakim ulegają w organizmie,

•

podatność organizmu na zatrucia.

•

PODZIAŁ SZKODLIWYCH SUBSTACJI CHEMICZNYCH:

•   ogólno trujące – powodują ostre lub chroniczne zatrucia prowadzące często do zejść śmiertelnych,
•    szkodliwe – powodują schorzenia ustroju na wskutek zatrucia,
•    żrące – po zetknięciu z żywą tkanką powodują jej zniszczenie,
•    drażniące – wywołują stany zapalne skóry, błon śluzowych i oczu,
•    neurotoksyczne – mogą uszkodzić centralny układ nerwowy i nerwy obwodowe,
•    alergiczne – wywołują w ustroju odczyn typu uczuleniowego,
•    narkotyczne – mogą wywołać stan oszołomienia lub utraty przytomności,
•    rakotwórcze – mogą być przyczyną powstania zmian nowotworowych w organizmie,
•    mutagenne – mogą powodować uszkodzenia DNA,
•    upośledzające – mogą powodować zakłócenia w rozwoju płodu.

WYBRANE CZYNNIKI CHEMICZNE

•

dwutlenek siarki - jest czynnikiem chemicznym, ale także i fizycznym zdolnym do zwiększania częstości
występowania nowotworów złośliwych. Obojętne cząstki pyłów ułatwiają kondensację wielu trucizn i
substancji rakotwórczych w płucach. Działa silnie drażniąco, zwiększa wydzielanie śluzu, poraża nabłonek
migawkowy, powoduje zwężenie oskrzeli. Przy zetknięciu z cieczą na powierzchni śluzówek i spojówek
tworzy się kwas siarkawy H

o silnie drażniących właściwościach.

•

tlenek w

ęgla - powstaje w wyniku niepełnego spalania węgla i substancji, które w swym składzie węgiel

posiadają. Nie posiada smaku, zapachu, barwy. Jego źródłami antropogenicznymi jest większość
wysokotemperaturowych procesów technologicznych, w których paliwem jest przede wszystkim węgiel i
ropa naftowa (przemysł energetyczny, hutniczy, chemiczny), spaliny samochodowe (silniki wysokoprężne).
Toksyczne działanie tlenku węgla wynika z jego większego od tlenu (250-300 razy) powinowactwa do
hemoglobiny, zawartej w erytrocytach krwi. Tworzy on połączenie zwane karboksyhemoglobiną (CO + Hb
→ COHb), które jest trwalsze niż służąca do transportu tlenu z płuc do tkanek oksyhemoglobina
(połączenie tlenu z hemoglobiną). Dochodzi więc do niedotlenienia tkanek, co w wielu przypadkach
prowadzi do śmierci. Nawet mniejsze stężenia powodujące przy względnie krótkim wdychaniu jedynie
słaby ból głowy mogą po dłuższym kontakcie doprowadzić do śmierci.

•

polichlorowane dwufenyle (PCB) - stosowane są głównie w przemyśle elektrotechnicznym jako płyny
dielektryczne w transformatorach i materiały izolacyjne w kondensatorach dużej mocy, ponadto jako płyny
hydrauliczne, smary odporne na wysoką temperaturę, składniki farb drukarskich, jako dodatki do klejów i
tworzyw sztucznych. Mają silne działanie rakotwórcze, mogą także powodować choroby układów
immunologicznego i nerwowego, uszkodzenia wątroby, bezpłodność, a także uszkodzenie płodu u kobiet w
ciąży. Najbardziej skażone są surowce i produkty pochodzenia morskiego oraz ryby słodkowodne. W
żywności pochodzenia zwierzęcego najwięcej PCB znajduje się w produktach bogatych w tłuszcz (tłuste
ryby, wątroby, tkanka tłuszczowa).

•

wielopier

ścieniowe węglowodory aromatyczne WWA (policykliczne węglowodory aromatyczne) -

powstają podczas niecałkowitego spalania wszystkich węglowodorów z wyjątkiem metanu. Wydzielają się
także w trakcie spalania drewna iglastego, palenia papierosów, produkcji asfaltu, pracy pieców
koksowniczych, są obecne w spalinach samochodowych i smole pogazowej. W postaci czystej stosowane
są do produkcji leków, farb, pestycydów i tworzyw sztucznych. Do WWA zalicza się ponad 200 związków,
w tym 16 jest szczególnie niebezpiecznych, a na pierwszym miejscu wymienia się benzo-α-piren. Związki
te wykazują stosunkowo niską toksyczność ostrą, ale bardzo wyraźną toksyczność przewlekłą. Są to
związki bardzo niebezpieczne, ponieważ wywołują zmiany nowotworowe w różnych tkankach.

•

pestycydy

substancje syntetyczne lub naturalne stosowane do zwalczania organizmów szkodliwych lub

niepożądanych, używane głównie do ochrony roślin uprawnych, lasów, zbiorników wodnych, ale również
zwierząt, ludzi, produktów żywnościowych, a także do niszczenia żywych organizmów, uznanych za
szkodliwe, w budynkach inwentarskich, mieszkalnych, szpitalnych i magazynach. Najbardziej znanym
pestycydem jest DDT. Zatrucia przewlekłe mogą dotyczyć osób zatrudnionych w pracy z pestycydami.
Jednak narażona na przewlekłe zatrucie jest cała populacja ludzka, z powodu ogólnoświatowego,
powszechnego użycia pestycydów, ich gromadzenia się w żywności, glebie, wodzie i powietrzu.
Zgromadzone w organizmie pestycydy wywierają wpływ na procesy rakotwórcze (mogą je
zapoczątkowywać lub nasilać), są neurotoksyczne, zaburzają regulacje hormonalną i enzymatyczną.

•

metale ci

ężkie

Metal

Wchłanianie i stosunek do
organizmu

Skutki szkodliwego działania na organizm

Skóra, usta, drogi
oddechowe, toksyczny

Bóle głowy, osłabienie pamięci, agresja, otępienie umysłowe,
zaburzenia psychiczne, bezsenność

Układ pokarmowy,
mikroelement,

Niedobór –niedokrwistość, chloroza, zanik błon śluzowych

Nadmiar – odkłada się wszędzie

Układ oddechowy i
pokarmowy, toksyczny i
rakotwórczy

Odwapnienie i deformacja kości, zanik mięśni („itai-itai”) i węchu,

nadciśnienie, nowotwory płuc, gruczołów rodnych, jamy ustnej

Układ oddechowy i
pokarmowy, mikroelement,
rakotwórczy

Niedobór -zmiana pigmentacji, zniekształcenia kości, obrzęk stawów,
zwyrodnienie wątroby

Układ oddechowy i
pokarmowy, mikroelement

Niedobór –łysienie, mały wzrost, ograniczenie funkcji rozrodczych

Nadmiar – niedokrwistość, chloroza roślin, zaburzenia w metaboliźmie

Skóra, usta, drogi
oddechowe, toksyczny

U człowieka dojrzałego upośledzenie narządów zmysłów u dzieci
ponadto niedorozwój umysłowy, u płodu: niedorozwój mózgu,
zmysłów, paraliż kończyn, drżenie rąk i nóg, paraliż mowy

•

dioksyny – polichlorowane dibenzo-para-dioksyny i polichlorowane dibenzofurany (PCDD i PCDF),
znanych jest kilka tysięcy różnych dioksyn, Wśród tej olbrzymiej grupy związków tylko niektóre
wykazują bardzo silne właściwości toksyczne w odniesieniu do ludzi i zwierząt. Połączenia, w których
atomy chlorowca zajmują położenie 2,3,7 i 8 czynią te związki bardzo silnie toksycznymi. Wszelkie
procesy termiczne mogą źródłami emisji dioksyn do środowiska. Pierwszym objawem zatrucia jest trąd
chlorowy, czyli zapaleniowe zmiany skóry, głównie twarzy i rąk. W wyniku zatrucia mogą wystąpić
zaburzenia w tworzeniu się hemoglobiny, zapalenie trzustki, uszkodzenie wątroby, podatność na infekcje,
zaburzenia neurologiczne, zaburzenia ze strony układu hormonalnego, nowotwory.

ZAGRO

ŻENIA BIOLOGICZNE

MIKROBIOLOGICZNE PARAZYTOLOGICZNE

(WIRUSY, BAKTERIE, RIKETSJE, PRIONY itp.) (TASIEMCE, GRZYBY, PROTISTY)

Mianem zagro

żenia biologicznego określa się organizmy lub substancje pochodzenia organicznego, które

stanowią zagrożenie dla zdrowia człowieka. Mogą to być zagrożenia mikrobiologiczne oraz parazytologiczne.

Podział zagro

żeń biologicznych pod względem rodzaju działania chorobotwórczego na organizm

człowieka:

• czynniki wywołujące choroby zakaźne i inwazyjne (np. wirusy, bakterie, grzyby)

• alergeny biologiczne (np. cząstki roślinne i zwierzęce)

• toksyny biologiczne (np. endotoksyna bakteryjna, mykotoksyny)

• czynniki rakotwórcze (toksyny o właściwościach rakotwórczych, wytwarzane głównie przez grzyby)

• biologiczne wektory, czyli stawonogi przenoszące zarazki chorób transmisyjnych (np. kleszcze, komary).-

parazytoidy

Podział zagro

żeń biologicznych pod względem zasięgu:

Lokalne (w miejscu zamieszkania, w miejscu pracy, w dużych skupiskach ludzkich - transport
publiczny, budynki użyteczności publicznej, szpitale)

Regionalne (katastrofy ekologiczne spowodowane inwazją mikroorganizmów, epidemie na szczeblu
regionalnym)

Globalne (choroby społeczne i cywilizacyjne, pandemie)

Przykłady lokalnych zagrożeń biologicznych:

•

Zakażenia szpitalne - wywoływane głównie przez Pseudomonas aeruginosa (pałeczka ropy błękitnej),
Związane z nieprzestrzeganiem procedur medycznych (mycie i dezynfekcja rąk), np. w samym tylko
USA rocznie na wskutek zakażenia szpitalnego umiera około 10.000 pacjentów

•

Zakażenia grzybowe – niektóre gatunki grzybów pleśniowych wytwarzają bardzo szkodliwe
mykotoksyny, które mogą powodować zatrucia pokarmowe, bóle głowy, biegunkę, alergie, a także
działać mutagennie i rakotwórczo

•

Legionelloza – czyli ciężkie zapalenie płuc wywołane bakteriami z rodzaju Legionella, która bytuje w
urządzeniach klimatyzacyjnych, powodując masowe zachorowania w biurach, mieszkaniach i
budynkach użyteczności publicznej

Przykłady regionalnych zagrożeń biologicznych: dotykają jednego lub więcej regionów, źródłem często jest
skażona żywność lub woda, przyczyny to nielegalne wysypiska śmieci, nadużywanie nawozów, zaniedbania
sanitarne w zakładach przemysłowych;

•

Zakwity sinic nad Bałtykiem w wyniku eutrofizacji czyli zanieczyszczenia azotanami i fosforanami z
nawozów sztucznych używanych w rolnictwie. Kontakt z wodą powoduje rozległe oparzenia skóry i
dróg oddechowych. Brak jest skutecznej prewencji.

Przykłady globalnych zagrożeń biologicznych:

•

Wirusowe zapalenie wątroby typu C - wirus (z rodziny Flaviviridae) przenosi się przez krew i rozwija
podstępnie, bez żadnych charakterystycznych objawów nawet przez kilkanaście lat. WHO szacuje, iż
zakażonych wirusem HCV na świecie jest około 3% populacji - od 170 do 200 milionów ludzi, każdego
roku grupa zakażonych powiększa się o kolejne 3-4 miliony. Szacuje się, iż każdego roku w Europie
umiera z tego powodu prawie 90 tysi

ęcy osób. W samej Polsce zakażonych wirusem typu C jest ok. 750

tysi

ęcy osób, z czego 95% nie jest świadomych swojej choroby

•

AIDS (wirus HIV) - zainfekowanych ok. 80 mln osób, z czego 40 mln w Afryce, ponad 80% zarażonych
wirusem HIV żyje w krajach rozwijających się, około 90% nowo zarażonych wirusem to
heteroseksualiści.

•

Malaria - główny problem parazytologiczny globu, zarodziec malarii przenoszony jest przez komary,
jedna z najczęstszych przyczyn śmiertelności w krajach rozwijających się strefy równikowej i
podrównikowej, nadal brak skutecznych metod przeciwdziałania.

Ocenia się, iż aktualnie 40-45%

ludno

ści kuli ziemskiej żyje na terenach zagrożonych malarią w ponad 100 krajach świata. Większość

przypadków malarii (ponad 85%) przypada na rejony Afryki na południe od Sahary. Liczbę nowych
zachorowań na zimnicę szacuje się na 300-500 milionów rocznie, a liczbę zgonów na 1,5-2,7 milionów
każdego roku.

•

Grypa - ptasia, świńska itp. -

wirus często mutujący (brak możliwości stworzenia skutecznej

szczepionki), możliwość transmisji ze zwierzęcia na człowieka, jeden z priorytetów na liście WHO
(kampania informująca społeczeństwo, działania prewencyjne - szczepienia). Grypa hiszpanka w latach
1918-19 pochłonęła od 50 do 100 mln ofiar śmiertelnych na całym świecie, a liczba ofiar wielokrotnie
przewyższyła liczbę ofiar I wojny światowej, zachorowało ok. 500 mln ludzi, co stanowiło wówczas 1/3
populacji świata.

•

Niedożywienie - największy problem w krajach rozwijających się, przyczyna śmierci 27% dzieci poniżej
5 roku życia, niedożywieni ludzie są bardziej podatni na infekcje – synergizm.

DO KOLOKWIUM OBOWIĄZUJE TAKŻE ZNAJMOŚĆ PRZYKŁADÓW WYKORZYSTANIA
MOTYWÓW BIOLOGICZNYCH W KULTURZE I SZTUCE.