Ekologia i ochrona środowiska

Co to jest ta ekologia?
Słowo  ekologia  powstało  z  połączenia  dwóch  słów  greckich:  oiko  –  dom,
miejsce  życia  i  logos  -  nauka.  Tak  więc  już  z  genezy  tego  słowa  można
próbować  zdefiniować  ekologię  jako  dziedzinę  nauki  zajmującą  się  naszym
domem  czyli  planetą  Ziemia.  Po  raz  pierwszy  termin  ekologia  wprowadził
niemiecki biolog Ernest Haeckel (1869), definiując ekologię jako naukę, której
przedmiotem zainteresowań jest całokształt oddziaływań między zwierzętami
i  ich  środowiskiem,  zarówno  ożywionym,  jak  i  nieożywionym.  Ekologia  to
dziedzina  biologii,  nauka  o  strukturze  i  funkcjonowaniu  żywej  przyrody.
Obejmuje  całość  zjawisk  dotyczących  wzajemnych  zależności  pomiędzy
organizmami lub zespołami organizmów żywych a martwym, otaczającym je
środowiskiem.  Ta  dziedzina  nauki  bada  określony  teren,  w  którym  bytują
organizmy,  zwany  ekosystemem.  Ekologia  w  języku  potocznym  ma  inne
znaczenie,  szersze,  bardziej  związane  z  praktyką  i  ochroną  środowiska  niż
nauką, a jej ogromna kariera potwierdza rolę, jaką ekologia odgrywa w życiu
praktycznym i w myśleniu współczesnych ludzi.
Elton  w  książce  Ekologia  zwierząt  (1927)  zdefiniował  ekologię  jako  naukę  o
historii naturalnej.
Andrewarth  (1961)  określił  ekologię  jako  naukę  o  rozmieszczeniu  i
liczebności organizmów. Podobnie według Krebs’a (1972, 1996) ekologia jest
nauką,  która  zajmuje  się  regułami  rządzącymi  rozmieszczeniem  i
występowaniem organizmów żywych.
Według Trojana (1978) ekologia to nauka określająca stany i dynamikę tych
zjawisk  biologicznych,  fizycznych,  chemicznych,  jakie  zachodzą  w
ekosystemach  i  decydują  o  liczebności,  biomasie,  produkcji  i  gospodarce
materią i energią układów ekologicznych.
Według  Campbella  (1995)  ekologia  jest  nauką  badającą  zależności
stosunków pomiędzy gatunkami i całością środowiska.

Wyróżniamy trzy podstawowe kierunki w ekologii:

•Autekologię

(ekologia fizjologiczna) – czyli

pojedynczych organizmów, zajmuje się badaniem
wzajemnego

oddziaływania

środowiska

abiotycznego

poszczególne

organizmy

odwrotnie.

•Synekologię

(ekologia ogólna, biocenologia,

biocenotyka,  populacjologia)  -  czyli  grup,  zespołów
organizmów  w biocenozach,  zajmuje  się  badaniem
ich  wzajemnych  relacji  i  badaniem  zależności
między zbiorowiskami organizmów a ich siedliskami.

•Sozologię

– naukę zajmującą się opisem zmian

w  środowisku  przyrodniczym  zachodzących  głównie
pod  wpływem  czynników  postępu  technicznego
(antropopresji)  oraz  zajmująca  się  problemami
ochrony przyrody i jej zasobów.

W zależności od zainteresowania sferą, w której żyją
organizmy, ekologię dzielimy na:

•Oceanologię - ekologia mórz i oceanów,

•Limnologię - ekologia wód śródlądowych,

•Epeirologię - ekologia lądów.
Ekologię można interpretować na różne sposoby:

•Ekologia  behawioralna  –  dyscyplina  z  pogranicza
ekologii  i  etologii  zwierząt,  powstała  w  latach  70-tych  XX
wieku;  bada  te  aspekty  zachowania,  które  zwierzęta
wykorzystują  w  swoich  związkach  ze  środowiskiem
ożywionym i nieożywionym; szczególną uwagę kieruje się
na ewolucyjne przyczyny zachowania, które określają jego
granice przez tolerancje fizjologiczne organizmu,

•Ekologia

człowieka

–

nauka

wzajemnym

oddziaływaniu środowiska i populacji ludzkich; ma
powiązania z biologią człowieka, geografią, archeologią,
socjologią.

•Ekologia populacyjna – nauka biologiczna o strukturze,
liczebności i funkcjonowaniu populacji.

Różne punkty spojrzenia na ekologię:

Opisowy – ekologia opisowa jest najbliższa temu, co zwykło się
nazywać „historią naturalną” i polega na opisywaniu całych formacji
roślinnych kuli ziemskiej oraz na opisywaniu związanych z nią
gatunków roślin i zwierząt,

Funkcjonalny – ekologia funkcjonalna poszukuje i bada związki,
wzajemne zależności i oddziaływania między składowymi jednostek
opisywanych przez ekologię opisową, poszukując ogólnych zasad
funkcjonowania systemów ekologicznych; przedmiotem badań
ekologii funkcjonalnej są więc związki bezpośrednie, reakcje populacji
i zespołów wielogatunkowych na aktualnie istniejące warunki
środowiska,

Ewolucyjny – ekologia ewolucyjna bada związki podstawowe,
przyczyny historyczne, istotna jest teoria doboru naturalnego,
podkreślająca znaczenie środowiska dla rozwoju organizmów.

W szerszym znaczeniu ekologia zajmuje się relacjami między
działalnością człowieka a środowiskiem przyrodniczym. W wielu
naukach społeczno-ekonomicznych, w tym w geografii ekonomicznej,
rozwijane są kierunki ekologiczne. W ekologii wyróżnia się działy w
zależności od potrzeb i zakresu badań, np. w zależności od typu
środowiska, które jest obiektem badań, wyróżniamy ekologię lasu,
jeziora, oceanu.
Szczególnie bliskie związki łączą ekologię z geografią, sozologią,
ekonomiką przyrody.

Poziomy złożoności układów biologicznych:
cząstka  nukleoproteinowa  -->  organella  -->  komórka  -->  tkanka  -->
narząd  -->  układ  narządów  -->  organizm  -->  populacja  -->  gatunek  -->
biocenoza -->ekosystem --> biom --> biosfera
Podstawowe pojęcia ekologii:
populacja  –  ogół  osobników  danego  gatunku  zamieszkujących  dany
teren,
gatunek  –  podstawowa  jednostka  w  systematyce  organizmów;  zbiór
osobników reprezentowany przez populacje zwierząt lub roślin swobodnie
krzyżujących  się,  o  swoistych  cechach  anatomicznych,  fizjologicznych  i
in.;
jednostka  systematyczna  w  biologii,  obejmująca  osobniki,  których  cechy
genetyczne są identyczne lub różnią się w niewielkim stopniu,
biocenoza – ogół populacji (zespół organizmów zwierzęcych, roślinnych)
żyjących  na  danym  terenie,  stanowi  on  autonomiczną  jednostkę
ekologiczną,
ekosystem  =  biocenoza  +  biotop  (środowisko  nieożywione)  -  jednostka
ekologiczna  obejmująca  wszystkie  żywe  organizmy  występujące  na
danym  terenie  oraz  ich  środowisko  nieożywione,  innymi  słowy,  to
wzajemne  powiązania  pomiędzy  biotopem  (przyrodą  nieożywioną)  a
biocenozą (przyrodą ożywioną).
biotop  stanowi  naturalne  środowisko  o  swoistym  zespole  czynników
abiotycznych (elementów przyrody nieożywionej), które stanowią podłoże
życia dla biocenozy.
biom  –  jednostka  ekologiczna  obejmująca  całe  zespoły  ekosystemów
określonego  obszaru  geograficznego,  np.  las  równikowy,  tundra,  tajga,
sawanna.
biosfera  -  sfera  występowania  życia  na  Ziemi  (obejmuje  wszystkie
biomy).

W  ekosystemie  panuje  równowaga  przyrodnicza  gdzie  dopływ
substancji  organicznych  oraz  biosynteza  skomplikowanych  związków
równoważy  się  w  określonym  czasie  jakościowo  i  ilościowo  z  ich
rozkładem.  Aby  mogła  zaistnieć  taka  sytuacja  w ekosystemie  muszą
występować  trzy  zasadnicze  grupy  organizmów,  które  pełnią  rolę
związaną  z wiązaniem  materii  i  przepływem  energii.  Są  to
następujące grupy:

Producenci

–

wszystkie organizmy samożywne, w których

odżywianie  polega  na  tworzeniu  substancji  organicznej  ze  związków
nieorganicznych.  Zaliczamy  do  tej  grupy:  rośliny,  mikroorganizmy
zdolne  do  procesu  fotosyntezy,  jak  również  drobnoustroje,  które  do
procesów  biosyntezy  czerpią  energię  pochodzącą  z  procesów
utleniania

zredukowanych

prostych

związków

organicznych.

Producenci są jedynymi wytwórcami materii w ekosystemie
warunkującymi życie wszystkich organizmów z dwóch pozostałych
grup.

Reducenci

–

są to wszystkie drobnoustroje cudzożywne z

wyjątkiem

mikroorganizmów

zdolnych

fotosyntezy

i chemosyntezy. Reducenci prowadzą rozkład związków organicznych
przekształcając je w połączenia nieorganiczne, które mogą być
wykorzystywane przez producentów.

Konsumenci

–

stanowią pośrednią grupę organizmów pomiędzy

producentami a reducentami. Zalicza się tutaj wszystkie organizmy
zwierzęce, które nie mają zdolności do wiązania energii w procesach
fotosyntezy i chemosyntezy. Wykorzystują one energię zawartą w
wiązaniach chemicznych związków organicznych wytworzonych przez
producentów.

Jeśli zabraknie tylko jednej grupy organizmów zostanie zniszczona
równowaga przyrodnicza i nastąpi śmierć organizmów pozostałych
dwóch  grup.  W środowisku  naturalnym,  gdzie  nie  ma  ingerencji
człowieka  ekosystem  zawsze  występuje  w  równowadze.
Zachwianie  jej  może  nastąpić  w  wyniku  szkodliwej  ingerencji
człowieka  polegającej  na  wprowadzaniu  do  przyrody  polutantów
(zanieczyszczeń)  w  wyniku  działalności  gospodarczej  i  bytowej
ludzi.
W  celu  maksymalnego  zmniejszenia  degradacji  (niszczenia)
przyrody spowodowanego działalnością człowieka służy sozologia
(ochrona środowiska).
Sozologię  możemy  ściśle  zdefiniować  jako  naukę  zajmującą  się
podstawami  ochrony  przyrody  i  jej  zasobów  oraz  zapewnieniem
trwałości  ich  użytkowania.  Nauka  ta  bada  przyczyny  następstwa
przemian,

naturalnych

lub

odkształconych

układów

przyrodniczych, zachodzących w wyniku działalności człowieka
oraz poszukuje skutecznych sposobów zapobiegania ich ujemnym
następstwom dla społeczeństwa lub co najmniej możliwości
maksymalnego ich łagodzenia.

W  szerokim  znaczeniu  ekologia  jest  nauką  zajmującą  się
relacjami  między  organizmami  żywymi,  w  szczególności
zajmuje  się  relacjami  miedzy  działalnością  człowieka  a
środowiskiem przyrodniczym. Z drugiej strony ekologia stała
się czymś  w rodzaju  modnego słowa, które często używane
jest  wtedy  kiedy  chce  się  okazać  zaangażowanie  w  sprawy
ochrony  środowiska  naturalnego.  Doprowadziło  to  do  tego,
że  wielu  ludzi  stawia  znak  równości  miedzy  ekologią  a
ochroną środowiska i jest to błąd. Zadaniem ekologii nie jest
ocena  moralna  zdarzenia,  a  określenie  konsekwencji
ingerencji człowieka w środowisko.
Przez  ochronę  środowiska  rozumie  się  zapobieganie
zmianom  w  środowisku,  wpływającym  ujemnie  na  warunki
życia  biologicznego  i  deformującym  naturalne  zależności
przyrodnicze.

Historycznie rozważając, początkowo używano określenia
ochrona

przyrody,

rozumiana

jako

zabezpieczenie

szczególnie  interesujących  obiektów  i  tworów  przyrody
przed  niszczącą  działalnością  ludzką.  Później,  kiedy
eksploatacja  przyrody  przez  ludzi  objęła  większe  obszary,
ochronę rozszerzono na całe zespoły roślinne i zwierzęce.

Pojęcie  ochrony  środowiska  wprowadzono,  gdy  okazało  się,  że
zniszczenia  dokonane  w  przyrodzie  przez  człowieka  zagrażają
samemu  człowiekowi.  Ochrona  środowiska  dotyczy  więc  ochrony
człowieka,  jego  życia  i  zdrowia  oraz  jakości  życia.  Zatem  ochrona
środowiska ma inne zadania niż ochrona przyrody. Idea ta zmierza do
pogodzenia  gospodarki  człowieka  z  rozwojem  ekologicznym
otaczającego  świata,  tj.  prowadzenia  działalności  człowieka  w
harmonii  z  przyrodą.  Realizując  tę  ideę  powinno  się  uznać
nadrzędność praw ekologicznego gospodarowania, które nie tylko nie
może  być  zakłócane  przez  ciągły  rozwój  cywilizacyjny  i  wzrost
technizacji  gospodarki,  ale  powinno  się  te  dwa  elementy  planowo
wykorzystywać  dla  dobra  przyrody  i  samego  człowieka.  Ma  temu
służyć oparcie gospodarki na ekorozwoju.
Ochronę środowiska można zapewnić przez racjonalne wykorzystanie
przyrody  i  jej  zasobów  oraz  stosowanie  środków  zapobiegawczych
obejmujących:

•Wykorzystanie urządzeń chroniących środowisko (np. oczyszczalnie
ścieków, wychwytywacze pyłów i gazów przemysłowych),

•Eliminowanie  działalności  czynników  szkodliwych  dla  środowiska
albo  przeciwdziałanie  takim  czynnikom  (np.  stosowanie  metod
biologicznej  ochrony  roślin  w  celu  ograniczenia  stosowania  środków
chemicznych,  eliminowanie  z  obszarów  podlegających  szczególnej
ochronie turystyki motorowej i motorowerowej, itp.),

•Stosowanie technologii i rozwiązań technicznych nie tworzących
zagrożenia lub uciążliwości dla środowiska albo je ograniczających.

Przez ochronę środowiska rozumie się zapobieganie zmianom w
środowisku,

wpływającym

ujemnie

warunki

życia

biologicznego

deformującym

naturalne

zależności

przyrodnicze.
W praktycznym ujęciu ochrony środowiska są wszelkie
przedsięwzięcia mające na celu:

 zapobieganie i ograniczanie powstawania,

 powtórne wykorzystanie,

 usuwanie,

 unieszkodliwianie, zanieczyszczeń (polutantów), których
następstwa w efekcie powodują degradacje (niszczenie)
ekosystemów.

Zanieczyszczenia możemy podzielić w zależności od stanu
skupienia na:

•gazowe (zanieczyszczenia gazowe powietrza),

•stałe (odpady, zanieczyszczenia pyłowe powietrza),

•ciekłe (ścieki).
Do unieszkodliwienia zanieczyszczeń stosowane są różne
metody:

•fizykochemiczne

(np.

neutralizacja,

strącanie,

kompleksowanie),

•biologiczne (fermentacja beztlenowa, kompostowanie, osad
czynny, bioremediacja),

•termiczne (spalanie tlenowe, piroliza - spalanie bez dostępu
tlenu),

•składowania.
Obecnie  najlepszą  metodą  unieszkodliwiania  polutantów  jest
bioremediacja.
Słowo  bioremediacja  składa  się  ze  słów:  remediacja  -
oznaczająca  uleczenie  (powrót  do  stanu  wyjściowego)  i  bio  -
życie. Możemy zdefiniować bioremediację jako proces likwidacji
skażeń

(okazjonalnych

trwałych)

z wykorzystaniem

drobnoustrojów lub (i) roślin. W przypadku wykorzystania do
tych celów roślin używa się terminu fitoremediacja.

Technologie bioremediacji funkcjonują obok klasycznych technologii
oczyszczania ścieków i utylizacji odpadów stałych. Każda z
proponowanych technologii będzie nieco różniła się w zależności od
rodzaju skażenia, miejsca skażenia i warunków panujących na skażonym
terenie. W zależności od sytuacji proponuje się technologię ex situ lub in
situ.
Technologia ex situ polega na tym, że skażoną glebę lub wodę przenosi
się w bezpieczne miejsce i tam prowadzi się proces oczyszczania.
Technologia ta może być wykorzystywana, gdy ilość skażonej gleby lub
wody jest stosunkowo niewielka i koszty transportu nie będą zbyt
wysokie.
Natomiast w sytuacji gdy teren skażenia jest rozległy i nie ma
niebezpieczeństwa szybkiej penetracji skażenia do wód gruntowych i
zbiorników wodnych stosuje się technologię in situ, prowadzoną w
miejscu skażenia.
Procesy bioremediacji odbywają się z udziałem:

•mikroflory bytującej w danym środowisku i

•mikroflory wprowadzanej w formie biopreparatów.
Dzięki metodzie bioremediacji można usuwać między innymi skażenia
spowodowane:
węglowodorami ropy naftowej, metanem, metalami ciężkimi, fosforem,
truciznami fosfoorganicznymi, pestycydami, fenolami, chlorkiem
dodecylopirydynowym (środek bakteriostatyczny dodawany do emulsji),
zeolitami.
Jedyną wadą technologii bioremediacji jest jej wysoka cena. Miejmy
jednak nadzieję, że w wyniku zaawansowanych prac badawczych zostaną
opracowane tańsze metody wykorzystywania bioremediacji.

Ekologia  przemysłowa  –  może  być  definiowana  jako
ekologia  uprzemysłowionego    społeczeństwa,  zajmuje
się  zrozumieniem  interakcji  między  systemami
przemysłowymi, systemami ekologicznymi, potrzebami
społecznymi.

Przepływy

materiałowe

i energii

spowodowane przez produkcję
i konsumpcję są oceniane ekonomicznie i ekologicznie.
Ekologia

przemysłowa

obszar

wzajemnego

oddziaływania przemysłu z otoczeniem, zawierający
przestrzenne, ludzkie i materiałowe przepływy.
Ekologia przemysłowa pomaga uzyskać wzrost
poziomu

konsumpcji,

usług

towarów

przy

zmniejszającym się zużyciu energii i surowców.
Zakłada się, że do roku 2040 nastąpi redukcja zużycia
energii i surowców o 90%. Szacuje się, że nastąpi 9-10
-krotny spadek zużycia paliwa przez samochody w
okresie przyszłych 25 lat. W przemyśle, podobnie jak w
przyrodzie,

powinny

działać

ekosystemy

nie

wytwarzające odpadów.

Lp.

Zastosowanie

Charakterystyka

Przykłady



Po
stwierdzeniu
oznak
skażenia,



ustaleniu

źródła
skażenia



Zastosowanie po fakcie
skażenia,



Wysokie koszty,



Możliwość stosowania dla
nowoczesnych i starych
technologii



Rekultywacja



Oczyszczanie skażonych miejsc,



Uzdatnianie wody



Usuwanie
zanieczyszcze
nia lub



Oczyszczanie
na

końcu

procesu



Uchwycenie lub neutralizacja
zanieczyszczeń przed ich
rozprzestrzenieniem,



Kapitało-energo- i
materiałochłonna,



Generuje strumienie
odpadów



Odsiarczanie spalin,



Oczyszczanie ścieków,



Katalityczne dopalanie



Projektowanie
procesów
przemysło

wych,



Projektowanie
produktu

lub

zmiana

jego

składu
chemicznego



Zmiany produktu lub procesu
technologicznego,



Redukcja zanieczyszczeń lub
ochrona przed nimi,



Bardziej kosztowne
technologie ograniczania
skażenia,



Redukcja strumieni odpadów



Papier wytworzony bez użycia
chloru,



Elektropolerowanie bez użycia
kąpieli zawierających cyjanek,



Benzyny bezołowiowe



Alternatywny
produkt

lub

usługa



Pomnożenie korzyści
dotyczących ochrony
środowiska,



Poprawa warunków
socjalnych,



Poprawa efektów ekonomicz.



Zastosowanie wydajniejszego
oświetlenia,



Recykling papieru,



Wykorzystanie odtwarzalnych
źródeł energii,



Stosowanie biotechnologii

Technologie  bezpieczne  dla  środowiska  (ang.
Environmental Sound Technologies) – termin ten obejmuje
technologie  mające  potencjał  umożliwiający  znaczne
ulepszenia oddziaływania na środowisko względem innych
technologii.  Inaczej  mówiąc  technologie  te  chronią
środowisko,  są  mniej  zanieczyszczające,  oszczędniej
używają  zasoby  –  w sposób  zrównoważony,  zawracają  do
obiegu  większość  materiałów  i  załatwiają  problem
wszystkich  pozostałych  odpadów  w  sposób  bardziej
przyjazny  dla  środowiska  niż  technologie,  dla  których  są
zastępcze.  Ponadto  jak  zapisano  w  Rozdziale  34  Agendy
21  Technologie  Środowiskowe  nie  są  „indywidualnymi
technologiami,

ale

całkowitymi

systemami,

które

zawierają know-how, dobra i usługi oraz wyposażenie, jak
również

organizacyjne

i kierownicze

procedury”.

W konsekwencji

zważywszy

transfer

EST,

prezentowane podejście zawiera zarówno rozwój zasobów
ludzkich, jak i lokalną zdolność budowania systemów
poszukiwań i wyboru EST.

Document Outline