propedeutyka sesja, semestr 1, POŚ


  1. Definicja środowiska i jego charakterystyka. Elementy składowe środowiska przyrodniczego. Ochrona środowiska a ekologia, sozologia, ochrona przyrody.

Środowisko przyrodnicze-zespół warunków abiotycznych (nieożywionych) i biotycznych (ożywionych)

Otaczające dany organizm lub zespół organizmów. Znajduje się ono w stanie naturalnym, bądź przekształconym.

Elementy środowiska przyrodniczego:

-litosfera

-atmosfera

-hydrosfera

-biosfera

Ochrona środowiska- całokształt działań mających na celu odpowiednie wykorzystanie zasobów i ochronę składników środowiska (biotycznych i abiotycznych).

Ochrona przyrody- ochrona najcenniejszych obszarów, gatunków zwierząt i roślin, a także pojedynczych obiektów.

Ekologia- z gr. eikos(dom), logos(nauka, słowo) nauka o otaczającym człowieka świecie. Buduje ona stosunki między organizmami, a środowiskiem.

Sozologia- z gr. sodzo(ratować, cenić) logos (nauka, słowo). Nauka o zasadach i prawach ochrony środowiska.

Twórca Walery Goetel.

  1. Rozwój myśli o środowisku i jego ochronie na przestrzeni dziejów.

Podejmowane działania ku ochronie środowiska:

-Pierwotne (ochrona własnego stanu, ochrona w poczuciu niebezpieczeństwa)

-Wyższe (poczucie odpowiedzialności człowieka za losy świata)

Cesarstwo chińskie (XII w. p. n. e.)- ochrona lasów

Indie (III w. p. n. e.)- ochrona gatunkowa zwierząt, zakaz palenia lasów

B. Chrobry(XII w.)-zakaz polowań, rybołówstwa, ochrona bobra

Wł. Jagiełło(XV w.)- ochrona drzew cis i starych, wielkich dębów

Statut Litewski(1592)-ochrona gatunkowa zwierząt-tur, żubr, łabędź, dziki koń, bóbr, sokół, łoś

  1. Ochrona środowiska jako przedmiot polityki globalnej - ujęcie historyczne:

    1. Raport Sekretarza Generalnego ONZ U Thanta, 1969

    2. 1 raport Klubu Rzymskiego "Granice wzrostu"

    3. Konferencja Sztokholmska "Tylko jedna Ziemia", 1972

    4. Program Ochrony Środowiska przy ONZ (UNEP), 1972

    5. Szczyt Ziemi w Rio de Janeiro, 1992

  1. „Człowiek i jego środowisko”

Tezy:

1.Urbanizacja, problemy społeczne, wzrost zaludnienia

2.Zanieczyszczenia atmosfery, hydrosfery i ziemi

3.Kurczenie się szaty roślinnej

4.Kurczenie się zasobów

5.zagrożenia hałasem

  1. Tezy:

1.Zwiększająca się podwójnie liczba ludności co 50 lat

2.Zwiększenie liczby zanieczyszczeń

3.Efekty rozpoznajemy z opóźnieniem

4.Zanieczyszczenia rozprzestrzeniają się po całym świecie

5.Górne granice wzrostu

6.Świat ma ograniczoną pojemność i rozmiary

  1. brak na wykladach nic o tym nie podawała, poza tym, ze była Konferencja Sztokholmska "Tylko jedna Ziemia" w roku 1972

  1. zobowiązanie do wprowadzania decyzji (gwarancja), organizacja co 20 lat spotkań na najwyższym szczeblu z ministrami środowiska, organizacja wzajemnej współpracy

  1. manifest ideałowi (ochrona środowiska sprawą priorytetową),

agenda 21- najważniejszy dokument( z ang. plan działania, rozkład zajęć), liczyła 900str.,

program działań w perspektywie XXI w, konwencja o zmianach klimatu, o biologicznej różnorodności oraz międzynarodowa współpraca ochrony lasów,

hasło: „Myśl globalnie, działaj lokalnie” punkt odniesienia do podejmowania działań w skali lokalnej(kraj-województwo-powiat-gmina)

  1. Główne dokumenty i znaczenie Szczytu Ziemi w Rio. Agenda 21. Pojęcie zrównoważonego rozwoju.

Jak wyżej…

Struktura zrównoważonego rozwoju- proces polegający na zaspokojeniu aspiracji rozwoju obecnego pokolenia z daniem szansy do rozwoju dla pokoleń potomnych.

Zagrożenia zrównoważonego rozwoju:

a. Społeczne

-bieda, pogłębiające się bezrobocie,

-starzenie się społeczeństwa

b. Stan środowiska

-efekt cieplarniany, zmiany klimatu, pogłębiające się w zmiany, topnienie lodowców, huragany, powodzie, katastrofy

-kurczenie się zasobów

-kurczenie się bioróżnorodności

-rozwijające się choroby, dla których nie ma antidotum, wykorzystywanie różnych substancji chemicznych do tworzenia pojemników na żywność,

-zwiększenie ilości zanieczyszczeń i odpadów,

-wzrost substancji nie ulegających biodegerneracji,

-itp.

  1. Skład chemiczny litosfery, hydrosfery, atmosfery, biosfery.

Atmosfera:

-azot(N) 78%

-tlen(O) 21%

-argon(Ar) 1%

-dwutlenek węgla(CO2) 0,03%

-domieszki(hel, wodór, ozon, nadtlenki azotu)

-zanieczyszczenia

Litosfera:

-tlen (O) 44,5 - 47 %

-krzem (Si) 25,5 - 29,5 %

-glin (Al) 7,5 - 8,1 %

-żelazo (Fe) 4,7 - 5 %

-wapń (Ca) 3 - 3,5 %

-sód (Na) 2,5 %

-potas (K) 2,5 %

-magnez (Mg) 1,9 %

-pozostałe 1%

Hydrosfera:

-tlen (O) - 85,7%

-wodór (H) - 10,8%

-chlor (Cl) - 1,9%

-sód (Na) - 1,05%

-siarka (S) - 0,09%

-(SO4) - 0,25%

-magnez (Mg) - 0,13%

-wapń (Ca) - 0,04%

-potas (K) - 0,038%

Biosfera:

-w skłąd biosfery wchodzą wszystkie organizmy żywe…

- w skład żywych organizmów wchodzą najpospolitsze we Wszechświecie pierwiastki: C, H, O, N, S itp.

6.Związki organiczne jako „magazyny energii”- ich powstawanie i przemiany.

Słońce jest głównym źródłem energii na Ziemi. Energia słoneczna przepływa przez ekosystem Ziemi. Dzięki niej możliwy jest obieg materii , przemiany związków chemicznych-zwłaszcza tworzenia związków organicznych, obieg pierwiastków.

Związki organiczne zawierają C, O, H, N, S, p oraz Ca, K, Mg, Cl (stanowią magazyny energii chemicznej).

Materia organiczna w ekosystemie jest to jak gdyby materia nieorganiczna , do której producenci dodali energię. Jeśli od niej energię odebrać, stanie się na powrót materią nieorganiczną, którą znowu będą czerpać producenci.

7. Obieg węgla w przyrodzie. Zakłócenie naturalnego obiegu węgla.

Na Ziemi istnieje kilka głównych zbiorników węgla: atmosfera, wody oceanów, biomasa roślin, martwa materia organiczna w ekosystemach, paliwa kopalne, skały węglanowe.

Obieg węgla w przyrodzie -węgiel znajdujący się w atmosferze lub w wodzie w postaci dwutlenku węgla (CO2) jest asymilowany przez rośliny samożywne (przez rośliny zielone w procesie fotosyntezy, przez bakterie samożywne w procesie chemosyntezy) i włączany następnie w cząsteczki glukozy.

Część glukozy zostaje z kolei zużyta do budowy komórek i tkanek, a część zużyta jako materiał energetyczny. Zwierzęta zjadając rośliny lub zwierzęta wykorzystują zawarty w związkach organicznych węgiel do budowy swojego ciała, a także w celach energetycznych.

Podczas procesów energetycznych węgiel zawarty w związkach chemicznych jest utleniany i w postaci dwutlenku węgla w procesie oddychania jest wydalany do atmosfery lub wody. Źródła węgla w przyrodzie:

Zakłócenie naturalnego obiegu węgla.

Intensywny rozwój przemysłowy zarówno krajów rozwiniętych, jak i rozwijających się spowodował zakłócenia w tym obiegu, zwiększając emisję tego gazu do atmosfery. Z drugiej strony nadmierna i nieprzemyślana przez człowieka eksploatacja i niszczenie obszarów zielonych na Ziemi wpływa na zmniejszenie możliwości asymilacyjnych tych terenów. Sytuacja taka powoduje zakłócenie naturalnego obiegu dwutlenku węgla w przyrodzie oraz powolny, ale stały wzrost jego stężenia w powietrzu atmosferycznym.

8. Wybrane zagadnienia dotyczące obiegów innych pierwiastków: N, P

- główne źródła tych pierwiastków dla biosfery

- przemiany związane z rozkładem materii organicznej

- źródła antropogeniczne

- zakłócenie naturalnych cykli biogeochemicznych

AZOT

Obieg azotu odbywa się w cyklu względnie pełnym. Potężnym zbiornikiem azotu jest atmosfera. Wolny azot amfoteryczny wiązany jest przez symbiotyczne lub wolno żyjące bakterie azotowe. Bakterie te redukują azot do jonu amonowego. W zachodzącym w glebie procesie nitryfikacji jony amonowe utleniane są do jonów azotynowych, a następnie azotyny do azotanów. Te ostatnie są absorbowane przez rośliny i wbudowywane w ich białka. Poprzez łańcuchy pokarmowe azot dostaje się na wszystkie poziomy troficzne. Martwa materia organiczna oraz wydalane produkty przemiany materii rozkładane są w procesie amonifikacji i powstaje amoniak. Amoniak w wodzie tworzy sole amonowe i jest pobierany przez rośliny i bakterie nitryfikacyjne. Proces przemiany wolnego azotu w azotany zostaje odwrócony w procesie denitryfikacji. W ten sposób cykl krążenia azotu zostaje zamknięty.

Ziemska atmosfera składa się w 78% z azotu i stanowi zarówno pierwotne źródło tego pierwiastka dla biosfery, jak i jest miejscem, do którego jest on uwalniany. Azot, a dokładniej, jego związki chemiczne uczestniczą we wszystkich ważniejszych procesach biochemicznych. Występuje on w aminokwasach tworzących białka, w zasadach azotowych nukleotydów wchodzących w skład DNA i RNA. W roślinach większość azotu jest używana poprzez chlorofil w trakcie fotosyntezy. Azot do gleby dostarczany jest również w nawozach. Większość roślin pobiera azot poprzez systemy korzeniowe w formie jonów azotynowych NO2- lub azotanowych. Związki te pojawiają się w ziemi w efekcie padania deszczów oraz procesów gnilnych. Ziemię, która zawiera odpowiednio wysokie stężenie tych związków nazywa się "bogatą" w azot. Przy zbyt małym stężeniu tych związków ziemię trzeba albo nawozić, albo okresowo hodować na niej rośliny żyjące w symbiozie z bakteriami nitryfikacyjnymi i azotowymi.

FOSFOR

Cykl biogeocheniczny fosforu jest bardzo podatny na zmiany powodowane przez człowieka. Największe zakłócenia są powodowane przez rolnictwo, ponieważ w zasadzie wszystkie stosowane nawozy mineralne zawierają ten pierwiastek. Jest on wypłukiwany w dużej części z gleb i spływa do jezior i innych zgiorników wodnych, co w konsekwencji powoduje ich eutrofizację. Przyswajalną przez organizmy formą tego pierwiastka są ortofosforany. W zbiornikach wodnych ich uwalnianie odbywa się głównie pod wpływem fitoplanktonu, który syntetyzuje fosfatazy. Większość fosforu występującego w przyrodzie zawarta jest w związkach budujących organizmy i znajduje się w ich płynach ustrojowych oraz strukturach szkieletowych. Pozostała część pierwiastka jest związana w detrytusie i osadach nieorganicznych, np. skałach. Ponieważ szybkość uwalniania fosforu jest mniejsza niż jego pobieranie, na wiosnę cały dostępny fosfor zostaje związany przez ciała producentów i konsumentów.

Fosfor choć nie występuje w dużych ilościach w komórkach roślin i zwierząt, jest ważnym ich składnikiem i dzięki jego obecności zachodzi wzrost organizmów. Na kuli ziemskiej zalega w postaci nieograniczonych złóż fosforanów albo w ograniczonych pokładach guana ptasiego lub kości zwierząt. Złoża te są źródłem fosforanów rozpuszczalnych w wodzie, które w tej postaci są pobierane przez korzenie roślin. W procesie syntezy protoplazmy fosfor zostaje wbudowany w skład związków organicznych protoplazmy i przekształcony w liczne organiczne związki fosforowe. Pewne bakterie na poziomie destruentów w procesie przemian w łańcuchach troficznych uwalniają ze związków organicznych fosforany rozpuszczalne w wodzie. W ten sposób cykl obiegu się zamyka. Jednak część fosforanów rozpuszczalnych jest wyłączona z obiegu, ponieważ trwale się odkłada w osadach głębinowych.

9. Produkcja pierwotna i wtórna ekosystemów. Piramida energii.

Produkcja pierwotna ekosystemu= maksymalna wielkość produkcji pierwotnej danego ekosystemu, możliwa do wytworzenia na jednostkowej powierzchni w określonym czasie (1 rok).

Produkcja wtórna to w ekologii pewien obszar piramidy troficznej mówiący o materii wytworzonej przez konsumentów - czyli np. produkcji pochodzącej od zwierząt. Produkcja wtórna określa szybkość kumulowania się energii w organizmach cudzożywnych i jest wyrażana w gramach lub dżulach na jednostkę czasu i powierzchni.

Produktywność ekosystemu zależy od warunków wzrostu i rozwoju roślin, a zwłaszcza:

- warunków nasłonecznienia i temperatury

- wilgotności i dostępności H2O

- zasobności siedliska w składniki pokarmowe, a zwłaszcza w N, P, K

0x01 graphic

Organizmy autotroficzne magazynują energię w związkach organicznych. Roślinożercy zjadają i przyswajają masę roślinną, uzyskują w ten sposób materiały do budowy własnych tkanek oraz energię niezbędną do życia. Źródłem materii i energii dla mięsożerców są roślinożercy i inni mięsożercy, natomiast destruenci do utrzymywania procesów życiowych wykorzystują odchody oraz szczątki producentów i konsumentów. Producenci, konsumenci i destruenci stanowią zatem poszczególne etapy krążenia materii i przepływu energii w ekosystemie. Na każdym z etapów dochodzi do strat energii. Proces ten obrazuje piramida produkcji pokazująca ilość biomasy wytwarzanej przez każdy z poziomów troficznych w określonym czasie na danej powierzchni.

Przy przejściu z niższego poziomu na wyższy zawsze część energii pokarmu ulega rozproszeniu, produkcja jest tym niższa im wyższy jest poziom troficzny.

10. Zasoby odnawialne i nieodnawialne- definicje i przykłady.

Zasoby odnawialne- są to takie elementy przyrody, które posiadają zdolność regeneracji.

Zasoby odnawialne- Do odnawialnych bogactw przyrody należy między innymi woda, która krąży i nieustannie odnawia się w tak zwanym cyklu hydrologicznym. Parująca znad mórz woda transportowana jest atmosferą w kierunku lądu, gdzie spada w postaci deszczu lub śniegu, a następnie z powrotem przemieszcza się ku morzu. Odnawialnym bogactwem naturalnym może być również dobrze uprawiana gleba, ponieważ wierzchnie warstwy litej skały ulegają ciągłemu wietrzeniu, dzięki czemu warstwa gleby niejako "przyrasta" od dołu. Podobnie, właściwie zarządzane lasy zabezpieczają stałe dostawy drewna.

Zasoby nieodnawialne- Do surowców nieodnawialnych należą między innymi paliwa kopalne (węgiel, ropa naftowa, gaz ziemny), które potrzebowały wielu milionów lat na powstanie z materii organicznej. Wydobyte z wnętrza ziemi są albo spalane i zamieniane na energię, albo są surowcem do produkcji różnych tworzyw, np. plastiku i farb, nie nadających się do powtórnego przetworzenia.Za nieodnawialne uważa się również metale, chociaż nie są one spalane jak paliwa, to jednak raz użyte, z punktu widzenia środowiska, do którego miałyby wrócić, są niczym więcej niż złomem.

11. Zapotrzebowanie ludności świata na żywność, potencjalny areał upraw na Ziemi.

12.Definicja zanieczyszczeń chemicznych. Podziały zanieczyszczeń.

Zanieczyszczenia chemiczne są to różne rozpuszczone substancje chemiczne nieorganiczne lub organiczne, dostające się do wód naturalnych najczęściej wraz ze ściekami z zakładów przemysłowych. Wiele z nich ma działanie toksyczne na organizmy żywe: należą do nich sole ciężkich metali, cyjanki, fenole, składniki ropy naftowej, detergenty, nawozy, pestycydy, itd. Niektóre wpływają hamująco na naturalne procesy biologiczne zachodzące w wodzie, lub są niepożądane ze względu na pogarszanie jakości smakowych.

  1. Definicje pojęć:

    1. emisja, imisja, absorpcja; mobilizacja i immobilizacja

    2. trucizny, substancje rakotwórcze, mutagenne, teratogenne,

    3. łańcuch pokarmowy, akumulacja, bioakumulacja

Emisja zanieczyszczeń - to wprowadzanie do środowiska wytworów działalności człowieka a w szczególności:

do powietrza, wody, gleby lub ziemi. Poprzez emisje ustawodawca określa wprowadzanie bezpośrednio lub pośrednio, w wyniku działalności człowieka, do powietrza, wody, gleby lub ziemi: substancji bądź energii takich jak ciepło, hałas, wibracje lub pola elektromagnetyczne.

Imisja - Stężenie zanieczyszczeń, wielkość masy substancji zanieczyszczających zawarta w jednostce objętości powietrza atmosferycznego albo opadająca na jednostkę powierzchni. Wyraża rzeczywisty stan zanieczyszczenia atmosfery.

Trucizna - substancja organiczna lub nieorganiczna, która po dostaniu się do organizmu powoduje objawy chorobowe, inne niekorzystne zmiany w organizmie lub śmierć. Może to być ciało stałe, ciecz lub gaz. Stwierdzenie czy dana substancja stanowi, czy nie stanowi trucizny, jest trudne, bowiem niemal dla każdego związku chemicznego można określić dawkę, która będzie śmiertelna. Nawet spożywanie wody w zbyt dużych ilościach, zwłaszcza deszczówki lub wody destylowanej, może prowadzić do hiponatremii. Z drugiej strony, niektóre trucizny w odpowiednich dawkach mają efekt leczniczy

Sub. Rakotwórcze - znajdują się w dymie papierosowym, w jedzeniu rożnego rodzaju tłustych potraw, wędzonych… po spożyciu azotanów.

Mutageny, czynniki mutageniczne, wszelkie czynniki fizyczne i chemiczne wywołujące w organizmach mutacje, działają one bezpośrednio lub pośrednio na DNA (kwasy nukleinowe), powodując utrwalone zmiany w jego składzie nukleotydowym (aberracje chromosomowe). Z fizycznych czynników mutagenicznych można wymienić wszelkiego rodzaju promieniowania jonizujące, kosmiczne, gamma, rentgenowskie, promieniowanie ultrafioletowe. Do chemicznych czynników mutagennych zalicza się przede wszystkim analogi zasad azotowych, pestycydy, gazy bojowe (iperyt), niektóre barwniki (np. akrydowe), benzopiren w dymie tytoniowym, alkaloid - kolchicynę.

Czynniki teratogenne (teratogeny) - czynniki pochodzące ze środowiska zewnętrznego, wywołujące wady wrodzone. Wyróżnia się wśród nich promieniowanie jonizujące, pewne leki, środowiskowe związki chemiczne, infekcje, zaburzenia metaboliczne.

Łańcuch pokarmowy, łańcuch troficzny - szereg organizmów ustawionych w takiej kolejności, że każda poprzedzająca grupa (ogniwo) jest podstawą pożywienia następnej. Wiążą one ze sobą producentów, konsumentów i destruentów w poszczególnych biocenozach. Łańcuchy troficzne tworzą sieć zależności pokarmowych. Dzięki nim możliwy jest obieg materii i przepływ energii w ekosystemach.

Akumulacja - np. metali ciężkich w pożywieniu lub w roślinach.

Bioakumulacja - zdolność organizmów do kumulowania związków trujących w tkankach swego ustroju. Stężenie tych związków w tkankach może osiągnąć wyższy poziom niż w otaczającym je środowisku.

  1. Biodegradacja związków organicznych - definicja i znaczenie tego procesu. Przykłady zanieczyszczeń łatwo i trudno podatnych na biodegradację.

Biodegradacja to biochemiczny rozkład związków organicznych na prostsze składniki chemiczne. Biodegradacja związków organicznych definiowana jest jako zmniejszenie zawartości tych związków w kompleksie glebowym na skutek funkcji życiowych mikroorganizmów zwłaszcza bakterii i grzybów. W warunkach tlenowych końcowymi produktami biodegradacji są dwutlenek węgla i woda. Jeżeli rozkładany związek zawierał w swym składzie azot, siarkę i chlor, to końcowymi produktami biodegradacji mogą być azotany(V), siarczany(VI) i chlorki. Krótko mówiąc jest to niszczenie związków chemicznych szkodliwych dla środowiska w wyniku działania bakterii.

Biodegradację wykorzystuje się w biologicznych oczyszczalniach ścieków oraz w stawach biologicznych (służących do fermentacyjnego oczyszczania ścieków np. z cukrowni). Konieczna jest do tego odpowiednia temperatura oraz brak w ściekach substancji toksycznych dla mikroorganizmów (np. detergentów czy pestycydów).

  1. Metale ciężkie jako zanieczyszczenia. Ich źródła w środowisku i przykłady toksycznego oddziaływania na organizmy - na przykładach: kadmu, rtęci i ołowiu

Metale Ciężkie - pierwiastki o nieznanej roli fizjologicznej (kadm, rtęć, ołów, arsen i inne)niepotrzebne ani roślinom, ani zwierzętom ani też człowiekowi. Są to pierwiastki uważane za toksyczne. Metale uważane za toksyczne są powszechnymi zanieczyszczeniami ekosystemu. Najsilniejsze właściwości toksyczne mają nieorganiczne związki metali, łatwo rozpuszczalne i silnie dysocjujące, gdyż łatwo przenikają przez błony komórkowe i dostają się do narządów wewnętrznych. Metale te gromadzą się głównie w nerkach, nadnerczu, wątrobie, płucach, a nawet we włosach i skórze i mogą powodować nadciśnienie, zmiany nowotworowe, uszkodzenie nerek, wątroby, mózgu w niektórych przypadkach mogę też doprowadzić do zaburzeń psychicznych i porażenia mózgu.

Źródła:

Obieg i migracja metali ciężkich w naturalnym środowisku przyrodniczym związane są głównie z takimi procesami jak: wietrzenie skał, erupcja wulkanów, parowanie oceanów, pożary lasów, procesy glebotwórcze.

Naturalne źródła metali ciężkich. Jednak różnorodna działalność człowieka stwarza obecnie możliwość jeszcze większego narażenia środowiska na (toksyczne) metale śladowe. Źródłami antropogenicznego skażenia środowiska metalami ciężkimi są różne gałęzie przemysłu, energetyka, komunikacja, gospodarka komunalna, wysypiska odpadów, nawozy i odpady stosowane do nawożenia. Metale ciężkie z tych źródeł ulegają rozproszeniu w środowisku i zanieczyszczają gleby, wody, powietrze i bezpośrednio lub poprzez rośliny dostają się do organizmu zwierząt i człowieka. Pod względem ilości emitowanych metali ciężkich największe zagrożenie dla środowiska w Polsce stwarza energetyka oparta na spalaniu węgla kamiennego i brunatnego. Kopalnictwo rud i hutnictwo metali niezależnych (miedzi, cynku, ołowiu) przyczynia się do silnego zanieczyszczenia gleb w sąsiedztwie, lecz na mniejszym obszarze w porównaniu z rozproszonym działaniem energetyki.

Kadm - to metal miękki, kowalny, o barwie srebrzystobiałej. Został odkryty i wydzielony w stanie czystym w 1817r. przez niemieckiego chemika badającego zanieczyszczenia w cynku. Minerały kadmu są bardzo rzadkie, ale sam kadm jest szeroko rozpowszechniony w śladowych ilościach w głównej rudzie cynku sfalrycie. Cała produkcja kadmu jest obecnie pozyskiwana jako produkt uboczny przeróbki rud cynku. Źródłem kadmu są też odpady tworzyw sztucznych, zużyte baterie, ścieki bytowe i przemysłowe oraz nawozy, a także dym papierosowy. Przez pierwsze 60 lat po odkryciu pierwiastek ten był wykorzystywany głównie jako barwnik do farb. Około 1890r. kadm znalazł nowe zastosowanie jako składnik niskotopliwych stopów i odczynników chemicznych Obecnie jest stosowany również w metalurgii i produkcji akumulatorów oraz jako stabilizator mas plastycznych(Craig J. R. Vaughan D. J., Skinner B. J. 2003).

Ołów - jest pierwiastkiem, którego historia zaczyna się w starożytności. W stanie rodzimym występuje bardzo rzadko, dlatego też zastosowanie ołowiu metalicznego miało miejsce dopiero wtedy, gdy nasi przodkowie nauczyli się wytapiać go z rud. Dawni Egipcjanie, Fenicjanie, Grecy i Rzymianie używali ołowiu do wyrobu odważników, blachy, stopów lutowniczych, polewy ceramicznej i szkła. Niezwykłe właściwości ołowie sprawiły, że metal ten znalazł zastosowanie w wielu dziedzinach przemysłu. Ołów jest miękki i podatny na obróbkę, ma dużą gęstość, niską temperaturę topnienia, łatwo wchodzi w skład stopów, jest odporny na korozję i stanowi doskonałą ochronę przed promieniowaniem. Obecnie główną dziedziną zastosowania ołowiu są akumulatory samochodowe, jest on również składnikiem szkła kryształowego, stosuje się go do wyrobu amunicji, pokryć dachowych, do różnych stopów, łożysk i czcionek drukarskich. Jest jednak toksyczny, co spowodowało ograniczenie jego stosowania w sytuacjach, w których człowiek może wchłaniać ołów lub jego związki (Craig J. R. Vaughan D. J., Skinner B. J. 2003).

Rtęć - pierwiastek znany już w IV wieku p.n.e., nazywany żywym lub wodnistym srebrem. Był czas, że rtęci przypisywano właściwości lecznicze. Dziś uważa się, że jest to pierwiastek dużo bardziej toksyczny niż ołów czy kadm. Jest jedynym metalem, który w temperaturze pokojowej jest cieczą Łączy się łatwo z innymi metalami tworząc stopy. Jest wydobywana zarówno z jej złóż jak też pozyskiwana jako produkt uboczny przy wydobywaniu cynku i miedzi. Głównymi producentami są Chiny, Meksyk, Algieria i Hiszpania, które łączni dają 75% produkcji światowej. Pierwiastek ten wykorzystywany jest w przemyśle elektrotechnicznym, elektrochemicznym, papierniczym i farbiarskim oraz do produkcji lamp, urządzeń pomiarowych i baterii (Craig J. R. Vaughan D. J., Skinner B. J. 2003).

16. Przykłady organicznych zanieczyszczeń w środowisku. Ich źródła w środowisku i znaczenie. Pestycydy, DDT, WWA, Bp, PCB, dioksyny.

Pestycydy- substancje syntetyczne lub naturalne stosowane do zwalczania organizmów szkodliwych lub niepożądanych, używane głównie do ochrony roślin uprawnych, lasów, zbiorników wodnych, zwierząt, ludzi. Mogą być przyczyną poważnych chorób: alergii, nowotworów, problemow z płodnością, wad rozwojowych u dzieci.

Wyróżniamy m.in:

DDT (dichloro-difenylo-trichloroetan - środek owadobójczy otrzymywany przez kondensację chloralu z chlorobenzenem w obecności stężonego kwasu siarkowego. Środek ten jest bardzo trwały i gromadzi się w organizmach żywych, ma działanie rakotwórcze.

BaP- benzo(a)piren - jest to tylko jeden z około 500 związków WWA. Został uznany za wykładnik zanieczyszczenia powietrza wielopierścieniowymi węglowodorami aromatycznymi. Występuje w dymie papierosowym.

WWA- wielopierścieniowe 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. Wywołują zmiany nowotworowe w różnych tkankach.

PCB- Polichlorowane biofenole. Odkryto ich silne własności rakotwórcze. Stwierdzono także, że w środowisku naturalnym ulegają one bardzo powolnemu rozkładowi z wydzieleniem pochodnych o własnościach zbliżonych do dioksyn i powodują bardzo trudne do usunięcia skażenie gleby i wody. Powodują one raka, choroby układów immunologicznego i nerwowego, uszkodzenia wątroby, bezpłodność, a także uszkodzenie płodu u kobiet w ciąży.

Dioksyny- To grupa związków organicznych będaca pochodnymi oksantrenu. Otrzymywane poprzez syntezę lub jako produkt spalania drewna .Mogą powodowac zagrożenie dla zdrowia i życia ludzi ponieważ niektóre dioksyny są silnymi truciznami i mają właściwości toksyczne.

Atmosfera - budowa, skład , główne zagrożenia

17.Pionowy przekrój przez atmosferę ziemską

a). charakterystyka poszczególnych stref atmosfery.

W atmosferze możemy wyróżnić cztery podstawowe warstwy:
Troposfera - warstwa znajdująca się najbliżej powierzchni Ziemi, sięgająca do wysokości 18 km. Ma ona największą gęstość i stanowi 80% masy powietrza we wszystkich warstwach. W troposferze zachodzą wszystkie zjawiska pogodowe. Temperatura tutaj maleje wraz ze wzrostem wysokości o około 6,5 stopnia na jeden kilometr, aż do około -60 stopni.
Stratosfera - rozciągająca się od 18 - 50 kilometra nad powierzchnią planety. W stratosferze temperatura wzrasta powoli wraz ze wzrostem wysokości aż do około 0 stopni. Powietrze jest tu bardzo rzadkie, a na wysokości 25 kilometrów skoncentrowana jest duża ilość ozonu chroniącego Ziemię przed skutkami promieniowania słoneczego. Częścią stratosfery jest ozonosfera, w której znajduje się większa część ziemskich zasobów ozonu.
Mezosfera - leżąca pomiędzy 50 a 84 kilometrem nad powierzchnią Ziemi. Charakteryzuje się ona gwałtownym spadkiem temperatury aż do -90 stopni. Powietrze jest tu bardzo rzadkie.
Termosfera - czwarta, najwyżej położona warstwa atmosfery. Jej dolną granicą jest wysokość 84 kilometrów nad powierzchnią Ziemi. Górna granica nie jest określana. Jest to najbardziej rozrzedzona warstwa, stanowiąca zaledwie 0,001% masy powietrza. Temperatura w niej wzrasta i na wysokości około 480 kilometrów może osiągnąć 1200 stopni Celsjusza. Jej dolną część od 84 do 105 kilometra nazywamy jonosferą.

0x01 graphic

b).Znaczenie gradientu temperatury i inwersji termicznej.

Pionowy gradient temperatury- zjawisko zmiany temperatury wraz z wysokością w atmosferze a także wielkość określająca zmianę temperatury w atmosferze ziemskiej, przypadającą na jednostkę wysokości. Zazwyczaj jest wyrażany w stopniach Celsjusza na 100 metrów wysokości. Gradient umożliwia określenie stanu równowagi w atmosferze. G.temp. powoduje zjawisko w którym, w okresie dnia, kiedy temperatura maleje wraz ze wzrostem wysokości fala akustyczna odchylana jest do góry kiedy oddalamy się od źródła, a w warunkach inwersji odchylana jest do dołu. Powstaje swoisty cień akustyczny. Powyższe zjawisko więc ma istotne konsekwencje dla rejestrowanego poziomu hałasu.

Inwersja termiczna- to w zjawisko atmosferyczne polegające na wzroście temperatury powietrza wraz z wysokością. Inwersja temperatury jest częstym zjawiskiem w okresie jesienno-zimowym. Wówczas chłodne masy powietrza zalegają niżej, a ciepłe wyżej.
Dochodzi do adiabatycznego wzrostu temperatury. Często w takich warunkach mgły zalegają w dolinach, a na szczytach świeci słońce.

c). Charakterystyka warstwy ozonowej i jej znaczenie

Warstwą ozonową potocznie nazywamy ozonosferę. Jest to warstwa atmosfery najbogatsza w ozon. Rozciąga się ona w stratosferze na wysokości 40-60 km. Pochłania znaczną część promieniowana ultrafioletowego pochodzącego ze słońca i dzięki temu się ogrzewa. Toteż warstwa ta stanowi swego rodzaju tarczę, która chroni przed tymi promieniami istoty żyjące na Ziemi.

Ozon jest odmianą tlenu, gazu stanowiącego ponad 20% powietrza, którym oddychamy. Gdy promieniowanie słoneczne bombarduje stratosferę, niektóre cząsteczki tlenu zmieniają się w ozon, który jest gazem nietrwałym, rozpada się w obrębie atmosfery wskutek reakcji chemicznych oraz działania promieniowania słonecznego. Procesy te zapewniają naturalną równowagę w warstwie ozonowej.

Spadek koncentracji ozonu do 90% w ozonosferze nazywany jest dziurą ozonową.

18. Skład powietrza atmosferycznego w troposferze.

Troposfera- w jej skład wchodzą substancje stałe: azot (78%), tlen 21%, argon 0,9%, inne 0,1% (neon, hel, krypton, wodór, metan) / zmienne : para wodna do 4%, CO2 0,03%, dwutlenek siarki, jodek, chlorek sodu, aerozole, pyłki, popioły.

19. Podział zanieczyszczeń atmosfery (wraz z przykładami):

a). Podział ze względu na stan skupienia.

-Pyłowe: Popioły lotne, sadza +WWA, pyły metalurgiczne,

-Gazowe: CO (tlenek węgla i czad), SO2(dwutlenek siarki), NO2 (oraz inne tlenki azotu), i inne.

-Aerozole.

b). Zanieczyszczenia pierwotne i wtórne.

*Pierwotne - które występują w powietrzu w takiej postaci, w jakiej zostały uwolnione do atmosfery, wyemitowane bezpośrednio do niej z poszczególnych źródeł.

- wulkany (ok. 450 czynnych), z których wydobywają się m.in. popioły wulkaniczne i gazy (CO2 , SO2, H2S - siarkowodór i in.);

- pożary lasów, sawann i stepów (emisja CO2, CO i pyłu);

- bagna wydzielające m.in. CH4 (metan), CO2, H2S, NH3;

- gleby i skały ulegające erozji, burze piaskowe (globalnie do 700 mln. t pyłów/rok );

-tereny zielone, z których pochodzą pyłki roślinne.

*Wtórne- będące produktami przemian fizycznych i reakcji chemicznych. Powstają w atmosferze na skutek reakcji między określonymi stałymi składnikami atmosfery.

- energetyczne - spalanie paliw;

- przemysłowe - procesy technologiczne w zakładach chemicznych, rafineriach, hutach, kopalniach i cementowniach;

- komunikacyjne - głównie transport samochodowy, ale także kołowy, wodny i lotniczy;

-komunalne - gospodarstwa domowe oraz gromadzenie i utylizacja odpadów i ścieków (np. wysypiska, oczyszczalnie ścieków).

20. Czynniki decydujące o rozprzestrzenianiu się zanieczyszczeń w atmosferze.

-Niż lub wyż atmosferyczny (ruchy mas powietrza)

- Wiatr

-Temperatura i wilgotność powietrza

-Opady (deszcz, śnieg)

-Siła i parametry wyrzutu (np. wulkany)

-Stan fizyczny zanieczyszczeń

  1. Charakterystyka wybranych zagrożeń globalnych:

    1. efekt cieplarniany - mechanizm efektu cieplarnianego, przyczyny (charakterystyka gazów szklarniowych), aktualne prognozy

    2. „dziura ozonowa” - mechanizm powstawania, charakterystyka, znaczenie i wielkość emisji freonów, zapobieganie

Efekt cieplarniany, wzrost temperatury planety spowodowany zwiększoną koncentracją dwutlenku węgla (lub innych gazów nieprzezroczystych dla podczerwonego promieniowania - tzw. gazów cieplarnianych), jeden z negatywnych skutków skażenia środowiska naturalnego. Polega na zatrzymywaniu się w atmosferze coraz większych części promieniowania podczerwonego, co prowadzi do ogrzewania się Ziemi. Przypuszcza się, że jest to wynik zmiany zawartości gazów w powietrzu, a szczególnie gwałtownego wzrostu stężenia dwutlenku węgla. Prognozy zakładają, że jeśli tempo spalania paliw kopalnych utrzyma się, to w ciągu 40-45 lat może nastąpić nasycenie nim atmosfery, co spowodowałoby średni wzrost powierzchniowej temperatury Ziemi o ok. 1,5-4,5°C.

Charakterystyka gazów szklarniowych: http://edu.pgi.gov.pl/muzeum/efekt/dwutlenek_wegla.htm

Dziura ozonowa - W atmosferze ziemskiej (w stratosferze) na wysokości od 10 do 50 km występuje warstwa o podwyższonej koncentracji ozonu (O3) - ozonosfera. Maksymalne stężenie ozonu utrzymuje się na wysokości ok. 23 km. Znaczny spadek koncentracji ozonu (do 90%) w ozonosferze nazywany jest dziurą ozonową. Obserwowany jest od końca lat 70, głównie w okolicach bieguna południowego, nad Antarktydą. Pojawia się tam rokrocznie w okresie wiosennym (od września do listopada). Tempo spadku wynosi ok. 3% na rok. Dziura ozonowa nad Antarktydą powiększyła się już o 15% od chwili jej odkrycia. Dalej rozprzestrzenia się nad południową Argentyną i Chile. Zmniejszenie ilości ozonu sięga nawet 70%. Na wysokościach 14-17 km występują prawie całkowite braki ozonu.

Ozon stratosferyczny powstaje w wyniku oddziaływania promieniowania ultrafioletowego słońca na cząsteczki atmosferycznego tlenu. Powstały ozon zanika w reakcji katalitycznego rozpadu z atomami chloru, uwolnionymi po rozpadzie freonów.

W czasie zimy polarnej produkcja ozonu ulega redukcji. Duże obszary podbiegunowe znajdują się w półmroku albo są całkowicie nieoświetlone przez Słońce. Naturalny oraz wywołany zanieczyszczeniami rozpad trójatomowej cząsteczki tlenu nie zatrzymuje się w tym okresie, co prowadzi do zmniejszenia grubości warstwy ozonowej.

Problem pojawił się gdy zaczęto używać związku CCl2F2, zwanego freonem 12 oraz innych fluoropochodnych metanu i etanu (nazwanych wspólnie freonami lub CFC's - ang. chlorofluorocarbons) do produkcji aerozoli. Związki te wykorzystywane były w konstrukcji systemów chłodniczych:

w sprężarkach

chłodniach i urządzeniach klimatyzacyjnych

do produkcji lakierów

w przemyśle kosmetycznym

w medycynie

Cząsteczki freonów nie wchodzą w reakcję z innymi substancjami i nie rozpadają się w troposferze, mogą więc pozostawać w atmosferze w stanie niezmienionym ponad 100 lat. Po przejściu do ozonosfery freony rozkładają się pod wpływem promieniowania ultrafioletowego na pierwiastki: węgiel, fluor i chlor. Wprawdzie węgiel spala się, atomy fluoru łączą się ze sobą, ale chlor rozpoczyna łańcuchową reakcję katalitycznego rozkładu ozonu i powstanie zwykłego tlenu dwuatomowego.

Zapobieganie polega na budowaniu instalacji wyłapujących tlenki siarki i azotu ze spalin emitowanych do atmosfery (odsiarczanie gazu) oraz rezygnacji z paliw o znacznym stopniu zasiarczenia.

  1. Dwutlenek siarki w atmosferze - najważniejsze źródła i znaczenie

Szczególnym problemem, jeśli chodzi o zniszczenie atmosfery, jest stały wzrost dwutlenku siarki. Gaz ten dostaje się do atmosfery w wyniku spalania ogromnych ilości paliw zawierających siarkę lub jej związki. Do tej pory technika nie opracowała jeszcze metody generalnego odsiarczania paliw. Przykładowo jedna elektrociepłownia o mocy zainstalowanej 100 MW emituje rocznie do atmosfery około 12 000 ton S02. Dwutlenek siarki (SO2) to główne zanieczyszczenie. Jest to produkt spalania ropy, węgla, czy benzyny. Reaguje on z tlenem, dając tritlenek siarki (SO3). W wyniku reakcji wody (H2O) z powstaje kwas nieorganiczny, a dokładniej rozcieńczony kwas siarkowy (VI) - H2SO4. Tak powstają kwaśne opady, które niszczą roślinność i negatywnie wpływają na wszystkie inne organizmy żywe, w tym ludzi. Z badań wynika, iż bardzo wrażliwe na ich działanie są porosty nadrzewne, które nie rosną tam gdzie występują, np. kwaśne deszcze.

  1. Kwaśne deszcze - definicja, przyczyny powstawania (główne źródła emisji substancji zakwaszających)

Kwaśne deszcze - opady atmosferyczne, o odczynie kwaśnym; zawierają kwasy wytworzone w reakcji wody z pochłoniętymi z powietrza gazami, jak: dwutlenek siarki, dwutlenek węgla, tlenki azotu, siarkowodór, chlorowodór, wyemitowanymi do atmosfery w procesach spalania paliw, produkcji przemysłowej, wybuchów wulkanów, wyładowań atmosferycznych i innych czynników naturalnych.

Szczególnie silnym źródłem emisji dwutlenku siarki jest spalanie węgla brunatnego, jako najbardziej zasiarczonego. Natomiast zdecydowanie najkorzystniejszą formą zapobiegania emisji spalin zakwaszających powietrze jest rozwój elektrowni wodnych i wiatrowych oraz energetyki jądrowej.

  1. Smog chemiczny i fotochemiczny. Pojęcie smogu i mechanizmy powstawania obu smogów. Najważniejsze składniki obu smogów

Tabele w załączniku

Smog Jest to nienaturalne zjawisko atmosferyczne polegające na współdziałaniu zanieczyszczeń powietrza spowodowanych działalnością człowieka oraz niekorzystnych naturalnych zjawisk atmosferycznych: znacznej wilgotności powietrza (mgła) i braku wiatru. Utrudnia oddychanie organizmom, a Ziemi wydalanie ciepła.

Te szkodliwe związki chemiczne, pyły (kurz) i znaczna wilgotność są zagrożeniem dla zdrowia, są bowiem czynnikami alergizującymi i mogą wywołać astmę oraz jej napady, a także powodować zaostrzenie przewlekłego zapalenia oskrzeli, niewydolność oddechową lub paraliż układu krwionośnego.

Smog fotochemiczny (nazywany też smogiem typu Los Angeles, smogiem białym lub smogiem jasnym) jest to typ smogu powstający w słoneczne dni przy dużym ruchu ulicznym. Smog typu Los Angeles obserwowany jest najczęściej na przełomie sierpnia i września, przy temperaturze pomiedzy 24 a 32 °C i słabym wietrze. Tlenki azotu i węglowodory obecne w spalinach samochodowych w obecności światła wchodzą w reakcje prowadzące do powstania silnych utleniaczy (m.in. ozonu) i formaldehydu. Smog fotochemiczny powoduje podrażnienie oczu, dróg oddechowych oraz uszkodzenie roślin.

Smog typu londyńskiego (kwaśny, "siarkawy") może wystąpić w zimie przy temperaturze -3÷5°C, powoduje ograniczenie widoczności nawet do kilkudziesięciu m. Głównymi zanieczyszczeniami powietrza są: tlenek siarki (VI), tlenek węgla(IV), pyły. Duże znaczenie przy wytwarzaniu tego smogu mają mgły. Smog powoduje duszność, łzawienie, zaburzenie pracy układu krążenia, podrażnienie skóry. Wywiera również silne działanie korozyjne na środowisko.

  1. Obieg wody w przyrodzie. Zasoby wód na kuli ziemskiej.

0x01 graphic

Pod wpływem ciepła słonecznego powierzchnia mórz i oceanów nieustannie paruje. Woda zmienia stan skupienia i masy pary wodnej mieszają się z powietrzem. Przy dostatecznie dużej wilgotności powietrza następuje skraplanie pary wodnej do postaci małych kropelek, które grupują się w widoczne skupienia - chmury. W wyniku ochładzania na niewielkich wysokościach powietrza zawierającego parę wodną powstają mgły. Chmury, niesione wiatrem przemieszczają się nad powierzchnią lądów mórz i oceanów. W określonych warunkach drobniutkie kropelki łączą się ze sobą w większe krople i opadają na ziemię jako deszcz, śnieg lub grad. Ziemia wchłania opady atmosferyczne i gromadzi je w postaci wód gruntowych. W niektórych miejscach wody gruntowe wydostają się na powierzchnię i tak powstają źródła. Z nich biorą początek strumyki, te z kolei łączą się ze sobą w większe strumienie i rzeki, które wpadają do morza lub oceanu. W ten sposób zamyka się obieg wody w przyrodzie. Proces zaczyna się od nowa.

Część hydrosfery

Objętość wody w tys. km3

% objętości całkowitej

%zasobów wody słodkiej

Ocean Światowy

1 338 000

96,5

Wody podziemne

23 400*

1,7

30,1

Wilgoć glebowa

16,5

0,001

0,05

Lodowce

24 064

1,74

68,7

Lód w strefie wiecznej zmarzliny

300

0,022

Jeziora

176,4

0,013

0,26

Wody terenów podmokłych

11,5

0,0008

0,03

Wody rzeczne

2,1

0,0002

0,006

Wody atmosferyczne

12,9

0,001

0,04

Wody biologiczne

1,12

0,0001

0,003

Ogólne zasoby wodne

1 385 984,6

100,0

Wody słodkie

35 029,2

2,53

100

  1. Zasoby wodne Polski. Obszary deficytu wody w Polsce.

1. Polska jest krajem w którym zasoby wodne są mniejsze niż w innych państwach europejskich

Zasoby wodne wynikają z tak zwanego bilansu wodnego na który składają sie przychody i rozchody wody. Na przychód wpływają opady atmosferyczne i dopływ wód z zagranicy oraz wody zgromadzone w rzekach i jeziorach .

Na rozchód wody składają sie parowanie, zużycie wody na potrzeby przemyslowe , komunalne oraz odpływ powierzchniowy i podziemny

2. Obszary w Polsce o nadmiarze wód: Karpaty, Sudety, Zulawy, poj. Mazurskie.

3 Obszary o deficycie wody: Kujawy, górny Śląsk, okolice Lodzi

Rodzaje i źródła zanieczyszczeń wód - eutrofizacja

Zanieczyszczenia wód dzielimy na

a) Naturalne - pochodzące z domieszek zawartych w wodach powierzchniowych i podziemnych np. zasolenie , zanieczyszczenie , zw. żelaza.

b) Sztuczne. Zn. z działalności człowieka pochodzące ze ścieków powierzchniowych i podziemnych spływów, z terenów przemysłowych , rolniczych i wysypisk odpadów

Obszary deficytu wód powierzchniowych, obejmujące praktycznie cały pas Nizin środkowopolskich, związane są głównie z niedostatkiem opadów. Wielkość tych obszarów ocenia się na 38,5% powierzchni kraju.

  1. Najważniejsze właściwości i skład wód powierzchniowych i podziemnych

Właściwości wody

Fizyczne

Biologiczne - czyli obecność organizmów żywych w wodzie. W wodach powierzchniowych bioróżnorodność) jest znacznie większa niż w wodach podziemnych.

Chemiczne

Charakterystyka wód naturalnych:

Lp.

Parametr

Jednostka

Wody powierzchniowe

Wody podziemne

1

Temperatura

0C

Zmienna w ciągu roku od 0 do 25

Stała w ciągu roku od 4 do 6

2

Barwa

mg Pt/l

od 20 do 200

od 5 do 10

3

Mętność

mg SiO2/l

do 50

poniżej 1

4

pH

od 6,5 do 8,5

od 6 do 8

5

Tlen rozpuszczony

mg O2/l

poniżej 5

nie występuje

6

Żelazo

mg Fe/l

śladowy

do 50

7

Mangan

mg Mn/l

do 0,3

do 2

8

Dwutlenek węgla

mg CO2/l

śladowy

powyżej 100

Na powyższym przykładzie widać jak znaczne są różnice w składzie wód powierzchniowych i podziemnych.

Do głównych czynników kształtujących skład wód powierzchniowych należą:

Budowa geologiczna zlewni i wielkość kompleksu sorpcyjnego gleb,

Topografia zlewni,

Procesy wietrzenia i rozpuszczania minerałów budujących zlewnię,

Procesy fizyczne (sedymentacja, sorpcja) i chemiczne (hydroliza oraz reakcje: redoks, strącania i kompleksowania) zachodzące w środowisku wodnym,

Prędkość i natężenie przepływu wody decydujące o wielkości wymiany między substancjami występującymi w wodzie i zdeponowanymi na dnie rzek oraz zbiorników,

Wielkość powierzchni kontaktu wody z powietrzem atmosferycznym,

Mieszanie się wód o różnym składzie,

Rodzaje organizmów wodnych i aktywność przemian biologicznych,

Warunki atmosferyczne (temperatura, wysokość opadów atmosferycznych),

Sposób i stopień zagospodarowania zlewni – decydujące o ilości i rodzaju zanieczyszczeń,

Rodzaje obiektów hydrotechnicznych i stopień regulacji rzek,

Sposób użytkowania wód,

Głębokość zbiorników wód i ich lokalizacja w stosunku do źródeł emisji zanieczyszczeń. [„Oczyszczanie wody” A.L. Kowal i in., Warszawa 1996r.]

Natomiast skład wód podziemnych zależy przede wszystkim od:

Charakterystyki geologiczna warstwy wodonośnej,

Głębokości występowania wód,

Ciśnienia,

Temperatury,

Wielkości powierzchni i czasu styku wody z materią skalną,

Genezy wód,

Długości warstwy wodonośnej,

Związeku z powierzchnią ziemi i wodami powierzchniowymi, w tym sposób zagospodarowania terenów na powierzchni i wód powierzchniowych wpływają pośrednio na zanieczyszczenie wód podziemnych.

  1. Kryteria fizykochemiczne i biologiczne klasyfikacji wód.

Czynniki fizykochemiczne - to elementy fizykochemiczne środowiska, takie jak: temperatura, światło, poziom radiacji, woda, tlen, dwutlenek węgla, sole mineralne, odczyn wody, mętność. Czynniki fizykochemiczne mają wpływ na liczebność populacji niezależnie od jej wielkości naturalnej.

Czynniki biologiczne

  1. Wskaźniki zanieczyszczenia wód związkami organicznymi (BZT, ChZT, OWO) i ich interpretacja

Wskaźniki jakości wody służą do określania przydatności wody do określonych celów. O możliwości użycia wody do zaspokojenia różnorodnych potrzeb decydują rodzaj i ilość zawartych w niej substancji.

ChZT (chemiczne zapotrzebowanie na tlen) - ten wskaźnik również określa ilość tlenu potrzebną do utlenienia materii organicznej jednak w tym przypadku bez udziału organizmów żywych. ChZT przyjmuje większe wartości od BZT.

Wartości obu powyższych wskaźników podaje się w mg O2/dm3.

BZT - biochemiczne zapotrzebowanie na tlen, BZT, ilość tlenu potrzebna do rozkładu (przy udziale mikroorganizmów) związków org. zawartych w jednostce objętości wody lub ścieków w temp. 20°C (w określonym czasie).

OWO - ogólny węgiel organiczny - jest to suma węgla zawartego w związkach organicznych. Ten parametr daje nam informacje o zawartości wszystkich związków węgla i tym samym substancji szkodliwych.

  1. Eutrofizacja wód: przyczyny, skutki, sposoby zapobiegania

Eutrofizacja - wzrost żyzności wód, to proces stopniowego wzbogacania wodnego w substancje pokarmowe (szczególnie w związki azotu i fosforu) wskutek wzmożonego ich dopływu. Głównym źródłem tych składników są ścieki i nawozy. Prowadzi to bowiem do zachwiania równowagi ekologicznej, burzliwego rozwoju roślinności wodnej, zbyt intensywnej aktywności drobnoustrojów zużywających znaczne ilości tlenu. Skutkiem tego jest deficyt tlenowy i w następstwie zahamowanie rozkładu tlenowego materii organicznej, obniżenie produkcji biologicznej i wyniszczenie najwrażliwszych zwierząt tlenolubnych (np. ryb).

PRZYCZYNY I SKUTKI

1. Zmiany zagospodarowania zlewni jezior

2. Wycinanie i wypalanie lasów

3. Zwiększanie terenów uprawnych

4. Celowe obniżenie poziomu jezior np. dla uzyskania terenów rolniczych

5. Stosowanie nawozów sztucznych

6. Przejście z hodowli na wielkotowarowy chów zwierząt.

7. Melioracja terenów rolniczych, a zwłaszcza gleb torfowych.

8. Likwidowanie oczek wodnych.

9. Doprowadzanie ścieków.

Eutrofizacja wód jest procesem niepożądanym a przy tym również bardzo niebezpiecznym. Doprowadza ona do nadmiernego rozwoju roślin co w efekcie prowadzi do śmierci innych tlenowych organizmów zamieszkujących środowisko wodne. Śmierć ta spowodowana jest brekiem tlenu, który zużywają rośliny. Prowadzi to do zachwiania równowagi ekosystemu, która została przez działalność człowieka.

  1. Klasy czystości wód. Aktualny stan czystości wód w Polsce

KLASA 1

Wody w tej klasie charakteryzują się bardzo dobrą jakością: a) spełniają wymagania określone dla wód powierzchniowych wykorzystywanych do zaopatrzenia ludności w wodę przeznaczoną do spożycia, w przypadku ich uzdatniania sposobem właściwym dla kategorii A1, b) wartość wskaźników jakości wody nie wskazują na żadne oddziaływanie antropogeniczne.

KLASA 2

Wody w tej klasie można określić jako wody o charakterze dobrym: a) spełniają w odniesieniu do większości jakości wody wymagania określone dla wód powierzchniowych wykorzystywanych do zaopatrzenia ludności w wodę przeznaczoną do spożycia, w przypadku ich uzdatniania sposobem właściwym dla kategorii A2, b) wartość biologicznych wskaźników jakości wody wskazują na niewielki wpływ oddziaływania czynników antropogenicznych

KLASA 3

Wody w danej klasie określić można jako wody zadowalające: a) spełniają wymagania określone dla wód powierzchniowych wykorzystywanych do zaopatrzenia ludności w wodę przeznaczoną do spożycia, w przypadku ich uzdatniania sposobem właściwym dla kategorii A2, b) wartość biologicznych wskaźników jakości wody wskazują na umiarkowany wpływ oddziaływania czynników antropogenicznych

KLASA 4

Wody tej klasy scharakteryzować można jako niezadowalającej jakości: a) spełniają wymagania określone dla wód powierzchniowych wykorzystywanych do zaopatrzenia ludności w wodę przeznaczoną do spożycia, w przypadku ich uzdatniania sposobem właściwym dla kategorii A3, b) wartość biologicznych wskaźników jakości wody wskazują, na skutek oddziaływań antropogenicznych, zmiany ilościowe i jakościowe w populacjach biologicznych.

KLASA 5

Wody danej klasy identyfikować można z wodami złej jakości:

  1. nie spełniają wymagań określonych dla wód powierzchniowych wykorzystywanych do zaopatrzenia ludności w wodę przeznaczoną do spożycia,

  2. wartość biologicznych wskaźników jakości wody wykazują na skutek oddziaływań antropogenicznych, zmiany polegające na zaniku występowania znacznej części populacji biologicznych.

Na jakość wód w rzekach w Polsce ma wpływ wiele czynników, które należą uwarunkowania naturalne. Są to warunki klimatyczne i hydrologiczne oraz zdolność samooczyszczania i presje antropogeniczne. O jakości wód w rzekach Polski decydują głównie odprowadzane, niedostatecznie oczyszczone ścieki komunalne i zrzut zasolonych wód dołowych z przemysłu wydobywczego głównie z kopalń węgla kamiennego. Istotny jest fakt, że rejony koncentracji przemysłu i główne żródła niebezpiecznych zanieczyszczeń są zlokalizowane w górnych częściach głównych dorzeczy. Jednak w ostatnich latach oddziaływanie żródeł przemysłowych uległo ograniczeniu. Jednak na ich poprawę jakości wód powierzchniowych nie wynika jedynie z potrzeb ochrony ekosystemów. Na nadmierne zanieczyszczenie rzek i jezior powodują poważne skutki ekonomiczne, ponieważ są zbyt wysokie koszty uzdatniania wody pobieranej do celów gospodarczych, jak i korozja urządzeń wodociągowych i ograniczenie rybołóstwa w związku z zaburzeniami równowagi biologicznej. Badania jakości rzek prowadzone są w celu ich ochrony, na podstawie Rozporządzenia Ministra Ochrony Środowiska, Zasobów

  1. Podstawowe mechanizmy samooczyszczania wód powierzchniowych. Strefy saprobowe w rzekach.

Na przebieg procesu samooczyszczania mają wpływ następujące czynniki:

· Warunki biocenologiczne (struktura i dynamika wzrostu poszczególnych biocenoz),

· Zawartość tlenu,

· Temperatura,

· Odczyn,

Organizmy zasiedlające wody powierzchniowe wykorzystując do swej działalności metabolicznej tlen i składniki odżywcze, a wydalając końcowe produkty przemiany materii, przyczyniają się do likwidowania zanieczyszczeń i regeneracji naturalnych cech wody.

Zdolność modyfikowania środowiska wodnego przez organizmy żywe ma zasadnicze znaczenie dla procesu samooczyszczania.

Samooczyszczanie wód powierzchniowych jest zjawiskiem fizyczno-biochemicznym polegającym na samoistnym zmniejszaniu się stopnia zanieczyszczenia wód. Procesy te występują w wodach płynących i stojących, jednak z różną intensywnością. W praktyce rozpatruje się zwykle samooczyszczanie zachodzące w rzekach.

Samooczyszczanie obejmuje kilka procesów, takich jak: sedymentacja czy adsorpcja. Pewne znaczenie, szczególnie w przypadku związków organicznych, ma także fotoliza i parowanie z powierzchni wody. Duży wpływ na przebieg samooczyszczania mają: prędkość przepływu wody oraz rozcieńczenie zanieczyszczonych wód rzeki czystymi wodami dopływów.

Na samooczyszczanie składają się następujące procesy:

· Rozcieńczanie zanieczyszczeń wodą z odbiornika i mieszanie,

· Sedymentacja zawiesin,

· Adsorpcja,

· Biologiczne usuwanie zanieczyszczeń,

Procesy samooczyszczania.

1.Rozcieńczanie zanieczyszczeń wodą odbiornika i mieszanie.

Rozcieńczanie zanieczyszczeń wodą odbiornika odgrywa ważną rolę przy zmniejszaniu stężenia substancji zanieczyszczających. Zjawisko to zachodzi głównie w wodach płynących. Stały przepływ i związane z tym mieszanie warstw wody zapewnia ponadto lepsze natlenienie, ewentualną dyfuzję z wody do atmosfery lotnych produktów przemiany materii (CO2, N2), oraz zapewnia lepszy kontakt substratów z komórkami mikroorganizmów. Ten ważny czynnik odróżnia wody płynące od zbiorników stojących ( jeziora lub stawy). Ruch wody w tych ostatnich wywołany jest jedynie zmianami temperatury wody i różnicami w jej ciężarze właściwym.

2.Sedymentacja zawiesin.

Powoduje ona zmniejszenie zanieczyszczeń organicznych. Sedymentacja odbywa się na odcinkach i miejscach rzeki zmniejszonej prędkości przepływu wody, a więc w zbiornikach zaporowych, rozlewiskach, zatokach. Widocznym efektem sedymentacji jest spadek mętności wody

W wyniku samooczyszczania się wód płynących powstają strefy o charakterystycznym sukcesywnie zmniejszającym się stopniu zanieczyszczenia - strefy saprobowe :

STREFA POLISAPROBOWA jest najbardziej zanieczyszczonym odcinkiem wody w rzece i rozciąga się poniżej miejsca zrzutu ścieków. Woda jest mętna o barwie brudnoszarej i przykrym zapachu, zawiera bardzo duże ilości związków organicznych, zanieczyszczeń kałowych i mikroflory jelitowej. W strefie tej następuje gwałtowny rozwój bakterii heterotroficznych, które aktywnie biodegradują łatwo dostępne substraty. Procesowi temu towarzyszy wysokie biochemiczne zapotrzebowanie tlenu, dlatego też obniża się zawartość tlenu. Mogą nawet powstać warunki anaerobowe. Występują tutaj bakterie, zwłaszcza siarkowe, nie występują rośliny.

STREFA α - MEZOSAPROBOWA jest kolejnym odcinkiem rzeki, następuje tutaj dalszy rozkład zanieczyszczeń organicznych. Występuje pełne nasycenie dwutlenkiem węgla dostarczonego w procesie biodegradacji. Siarkowodoru nie ma. Biologicznymi wskaźnikami są bakterie, grzyb ściekowy, okrzemki, glony.

STREFA β- MEZOSAPROBOWA woda jest przeźroczysta lub zabarwiona na zielonkawy kolor. Niskie biochemiczne zapotrzebowanie tlenu, dobre warunki tlenowe. Występują glony, okrzemki, zielenice.

STREFA OLIGOSAPROBOWA jest odcinkiem, w którym kończy się wpływ wprowadzanych zanieczyszczeń i woda odzyskuje cech czystej, naturalnej wody. Woda jest przeźroczysta, bez zapachu, dobrze natleniona, biochemiczne zapotrzebowanie tlenu jest niskie podobnie jak dwutlenku węgla. Występują okrzemki, zielenice, rośliny wyższe oraz zwierzęta.

Ze względu na częste zatrucie wód powierzchniowych wyróżniamy dodatkowo STREFĘ POLIANTYSAPROBOWĄ (jest zanieczyszczona jednym lub kilkoma związkami toksycznymi, procesy biodegradacyjne przebiegają wolno ze względu na małą ilość i niewielką aktywność metaboliczna bakterii) oraz STREFĘ ANTYSAPROBOWĄ (jest strefą martwą).

  1. Główne źródła zanieczyszczenia wód. Podział ścieków; charakterystyka głównych rodzajów ścieków: ścieki bytowo-gospodarcze, opadowe, przemysłowe, spływy obszarowe z pól

GŁÓWNE ŹRÓDŁA

Źródła naturalne to:

grunt, skały, rośliny oraz materiały mineralne.

Źródła antropogeniczne to:

- ścieki z gospodarstw domowych (np. fekalia, środki piorące, myjące i czyszczące),

- ścieki przemysłowe (np. chemiczne, metali ciężkich),

- składowiska śmieci, odpadów (np. związki chemiczne, które są wymywane z powietrza przez opady atmosferyczne i przedostają się do gleby i wód gruntowych),

- emisja gazów i pyłów do atmosfery (np. dwutlenek siarki oraz tlenek azotu),

- nawozy mineralne, wapnowanie gleb (np. azotany, fosforany),

- resztki pasz, odchody zwierząt (np. gnojowica, woda gnojowa),

- środki ochrony roślin (np. pozostałości po pestycydach i herbicydach).

Zanieczyszczenia pochodzą z obu źródeł mogą dostawać się do wód powierzchniowych i podziemnych jako:

- Zanieczyszczenia punktowe - wprowadzone do wód w jednoznacznie określonym miejscu.

- Zanieczyszczenia obszarowe i rozproszone - wprowadzone do wód z obszaru całej zlewni.

Do zanieczyszczeń punktowych zaliczamy:

- ścieki odprowadzone wylotami kanalizacyjnymi z terenów miasta i wsi,

- ścieki odprowadzane ze skanalizowanych zakładów przemysłowych oraz innych skanalizowanych obiektów,

- wody z systemów melioracyjnych odprowadzone w określonych miejscach do rzek lub zbiorników wodnych,

- emisja gazów z przemysłu, energetyki i transportu.

Zanieczyszczenia obszarowe to:

- wszelkie spływy powierzchniowe i wody przesiąkające do wód z terenów rolnych, leśnych, nieużytków i innych terenów nie skanalizowanych,

- emisja gazów z przemysłu, energetyki i transportu (uzależnione od wpływu warunków atmosferycznych).

PODZIAŁ ŚCIEKÓW

a) zanieczyszczenia przemysłowe

Zakłady przemysłowe wpuszczają do wody ścieki, w których znajdują się surowce, półfabrykaty, różne substancje trujące. Ścieki przemysłowe to pojęcie bardzo ogólne. Mogą one mieć różny charakter: inne są ścieki z zakładów przemysłu ciężkiego, inne z fabryk chemicznych, jeszcze inne z zakładów spożywczych. Ścieki chemiczne i ścieki przemysłu ciężkiego zawierają często sole metali ciężkich, które nawet w niewielkich koncentracjach są trujące dla organizmów.

Wody zanieczyszczone są także substancjami organicznymi pochodzącymi z rafinerii ropy naftowej, z procesów destylacji smoły, z wytwórni tworzyw sztucznych, mas plastycznych i barwników.

Do ścieków przemysłu spożywczego zaliczamy odpady z mleczarni, browarów, cukrowni, przetwórni mięsnych i rybnych. Ścieki te powodują głównie silne deficyty tlenowe w ekosystemach wodnych.

Innym rodzajem zanieczyszczeń przemysłowych to zanieczyszczenia powstające na skutek działalności elektrociepłowni. Obiekty te wpuszczają do wód naturalnych wodę o wyższej temperaturze. Zrzuty wód podgrzanych podnoszą temperaturę wody o kilka stopni. W wyniku czego następuje wyraźne przyspieszenie procesów biologicznych, częściej i dłużej występują zakwity planktonu roślinnego, bujnie rozwijają się rośliny wyższe oraz gwałtownie przebiegają procesy gnilne.

b) zanieczyszczenia komunalne

Zanieczyszczenia te pochodzą z miast i osiedli, związane są z rozwojem sieci kanalizacyjnej. Ścieki komunalne zwiększają w wodach ilość rozkładającej się substancji organicznej, następuje silne zużycie tlenu, powstają warunki uniemożliwiające życie wielu organizmom. Ścieki komunalne zawierają także bakterie chorobotwórcze oraz środki zmydlające - detergenty.

c) zanieczyszczenia rolnicze

Intensyfikacja i rozwój rolnictwa, a także jego chemizacja w dużym stopniu wpływa na eutrofizację wód. Na jakość wód oddziałują bezpośrednio: nawożenie pól, zabiegi melioracyjne i przeciwerozyjne . Nawożenie pól coraz większymi ilościami nawozów mineralnych zwiększa wyraźnie stężenie soli pokarmowych w wodach. Związki wapnia i azotu, jak również boru, manganu, miedzi i cynku, są łatwo ługowane z gleb. Związki fosforu i potasu dostają się do wody m.in. wskutek erozji gleb i spływu powierzchniowego.

Jednym z ubocznych skutków intensywnych zabiegów uprawowych jest także zanieczyszczenie wód przez chemiczne środki ochrony roślin, owado-, grzybo- i chwastobójcze, tzw. pestycydy, spływające z otaczających pól, ogrodów i sadów. Pestycydy mogą gromadzić się w znacznych ilościach w ciałach wielu organizmów, stanowiąc zarówno dla nich, jak i dla spożywających je pośrednio ludzi, niebezpieczeństwo. Obecnie związki trudno rozkładalne powoli wycofywane są z powszechnego użycia, do zwalczania

  1. miejskie i bytowo-gospodarcze:

pochodzą one z zakładów pralniczych, gastronomicznych, szpitali, domów mieszkalnych, itp. Ścieki miejskie, oprócz zagrożenia biologicznego organizmów wodnych, stanowią poważne zagrożenie higieniczne, a nawet epidemiologiczne. Wraz z obiegiem wody rozprzestrzeniać się może dur brzuszny, czerwonka, wąglik, wirus Heinego Medina i żółtaczki zakaźnej;

  1. Jednostkowe ładunki zanieczyszczeń w ściekach bytowo-gospodarczych

Wskaźnik

Zakres wartości

Wartość charakterystyczna

BZT5

0,045 - 0,085

0,060

Zawiesina ogólna

0,065 - 0,090

0,070

Azot ogólny

0,010 - 0,018

0,012

Fosfor ogólny

0,002 - 0,007

0,002

  1. Stopnie oczyszczania ścieków w oczyszczalniach i główne efekty oczyszczania w poszczególnych stopniach (oczyszczanie mechaniczne, biologiczne, usuwanie substancji biogennych).

Oczyszczanie mechaniczne - Polegają one na usunięciu grubszych zawiesin organicznych i mineralnych oraz ciał pływających. Usuwa się je za pomocą krat, sit, piaskowników, tłuszczowników oraz osadników różnego typu. Kraty i sita są mechanicznymi przegrodami ustawionymi na drodze spływu ścieków. Osadzające się na nich zanieczyszczenia, zwane skratkami, usuwa się okresowo ręcznie lub mechanicznie. Następnie poddaje się je procesom kompostowania lub po rozdrobnieniu w dezintegratorach zawraca się do obiegu. Kraty zatrzymują grubsze frakcje zanieczyszczeń, sita - drobniejsze (ok. 5 mm). Drobniejsze frakcje nadają się do przeróbki w komorach fermentacyjnych lub biotermicznych. Produktem jest tzw. biogaz oraz przefermentowany osad, nadający się do użycia jako nawóz.

Oczyszczanie biologiczne - Wykorzystanie procesów biochemicznych i częściowo fizycznych do oczyszczania ścieków pozwala uzyskać dalsze obniżenie ładunku substancji organicznych. Stosuje się je zwykle jako kolejny stopień oczyszczania w przypadku, gdy metody zastosowane wcześniej nie zapewniają odpowiedniej klasy czystości wody zrzucanej do odbiorników. Oczyszczanie biologiczne przebiega zarówno w warunkach tlenowych, niedotlenionych jak i beztlenowych i polega na utlenianiu oraz mineralizacji związków organicznych zawartych w ściekach przy udziale mikro i makroorganizmów. Mikroorganizmy te zużywają związki zawarte w ściekach jako pokarm i podstawę przemiany materii. Zasada oczyszczania jest taka sama, jak w przypadku naturalnego samooczyszczania się zbiorników wodnych. Różnica polega na stworzeniu optymalnych warunków przebiegu procesu (obecność tlenu, pożywki, mieszanie mechaniczne, temperatura, pH itp.), które zwiększają szybkość i skuteczność procesu. Metody biologiczne dzieli się na naturalne i sztuczne. Do naturalnych zlicza się metodę pól irygacyjnych i pól filtracyjnych. Do sztucznych zalicza się metodę złoża spłukiwanego i osadu czynnego.

36. Osad czynny, złoża biologiczne i oczyszczanie ścieków w gruncie (pola nawadniane i irygowane) - jako przykłady biologicznego oczyszczania ścieków

Osad czynny - ęłęóOsad czynny jest to kłaczkowata zawiesina złożona głównie z bakterii i pierwotniaków, powstająca podczas oczyszczania ścieków. Bakterie na skutek wytwarzania pozakomórkowych substancji tworzą tzw. kłaczki osadu czynnego, o dużej powierzchni czynnej zdolnej do sorbowania substancji organicznych zawartych w ściekach w formie rozpuszczonej i koloidalnej. Zróżnicowana mikroflora osadu czynnego wykazuje zdolność wykorzystywania różnorodnych substratów ( i tym samym usuwania ich ze ścieków ) oraz przystosowywania się do zmieniających się warunków środowiskowych.
ęłęóProces osadu czynnego polega zasadniczo na wspólnym napowietrzaniu osadu czynnego ze ściekami w komorach napowietrzania, a następnie oddzieleniu osadu od oczyszczonych już ścieków w osadniku wtórnym

Złoże biologiczne - Kolumna przepływowa wypełnona materiałem porowatym, na którym na skutek zraszania ścieków rozwijają się mikroorganizmy, tworzące śluzowatą otoczkę zwaną błoną biologiczną. ęłęóNa błonie biologicznej, którą stanowią skupiska drobnoustrojów, są sorbowane substancje zawarte w ściekach. Stanowią one pożywkę dla mikroorganizmów, które utleniają je do składników mineralnych. Rozwój błony biologicznej zależy od warunków pracy złoża, rodzaju zanieczyszczeń, ilości doprowadzanych zanieczyszczeń, ilości doprowadzanego tlenu i wielu innych parametrów

Oczyszczanie ścieków w gruncie - ęłęó

37. Oczyszczalnie ścieków „z podwyższonym usuwaniem biogenów” - znaczenie, sposoby usuwania N i P ze ścieków.

ęłęó -metoda oczyszczania ścieków w oczyszczalniach o wysoko efektywnych technologiach oczyszczania (głównie biologicznych, a także chemicznych), umożliwiających zwiększoną redukcję azotu, fosforu (i potasu????)

Znaczenie i wykorzystywanie N, P, K ze ścieków:

Metody usuwania NPK ze ścieków:

38. Osady ściekowe - powstawanie, właściwości, przeróbka, możliwości i warunki zagospodarowania.

1. Osady ściekowe - Półpłynne uboczne produkty powstające w oczyszczalniach ścieków (odpady).

2. Właściwości - różnorodna mieszanina mikroorganizmów żywych i martwych oraz składników organicznych i mineralnych. Składniki organiczne stanowić mogą nawet 50% masy odwodnionych osadów. Osady ściekowe są płynnym konglomeratem, który podlega procesom rozkładu i humifikacji zanim stanie się ustabilizowaną substancją organiczną..

3.Przeróbka - procesy poprawiające stan fizyczny i skład chemiczny osadów ściekowych:

- Zagęszczanie i odwadnianie (poletka, laguny, prasy filtracyjne)

- Biochemiczna stabilizacja:

-Fermentacja metanowa (efekt uboczny to produkcja biogazu 1g osadu = 1dm3 biogazu)

-Stabilizacja tlenowa

-Kompostowanie

- Dezynfekcja (higienizacja)

4. Wykorzystanie- Rolnicze- jest to proces pożądany, ale zarówno osady jak i gleby muszą odpowiadać przepisom dot. składu chemicznego i zagrożenia sanitarnego (pasożyty, jaja)

5. Unieszkodliwianie- procesy ostatecznej likwidacji osadów i usuwania z oczyszczalni ścieków:

-składowanie

-rolnicze wykorzystanie

-wykorzystanie do rekultywacji

-spalanie i piroliza

39. Rodzaje odpadów. Ogólna charakterystyka odpadów przemysłowych i komunalnych.

Odpady - wszystkie przedmioty oraz substancje stałe (a także nie będące ściekami subst. ciekłe) powstałe w wyniku prowadzenia działalności gospodarczej lub bytowania człowieka i nieprzydatne w miejscu i w czasie, w którym powstały. (do odpadów zalicza się także osady ściekowe).

1. Odpady przemysłowe ęłęó- Odpady górnictwa węgla kamiennego,

- Odpady górnictwa rud metali nieżelaznych i surowców chemicznych,

- Odpady z gornictwa surowckalnych,

- Odpady energetyczne,

- !!!!Odpady niebezpieczne (palne, korozyjne, reaktywne, ekotoksyczne)

2. Odpady komunalne - ęłęósą bardzo zróżnicowane pod względem skadu fizycznego i chemicznego. Zależy on głównie od wyposażenia budynków w urządzenia techniczno-sanitarne (głównie sposobu ogrzewania), rodzaju zabudowy, stopy życiowej mieszkańców. Skadniki zawarte w odpadach komunalnych, głównie organiczne ulegają przemianom biochemicznym i oddziałują na środowisko poprzez produkty rozklady: dwutlenek węgla, amoniak, siarkowodór, metan, azotany, azotyny, siarczany i in. Odpady komunalne stwarzają zagrożenie dla środowiska także ze względu na możliwość skażenia powietrza, wód gruntowych i powierzchniowych mikroorganizmami chorobotwórczymi, dla których stanowią pożywkę. Ponadto na wysypiskach odpadów komunalnych panuja dobre warunki dla żerowania różnego rodzaju insektów, gryzoni, ptaków, które mogą przenosić na inne tereny zarazki chorób np. : duru brzusznego, paraduru, tężca, czerwonki.

40. Główne rodzaje odpadów przemysłowych w Polsce.

- Górnicze 42%

- Poflotacyjne 30%

- Popioły i żużle 16%

- Fosfogipsy 3%

- Inne 5%

41. Sposoby racjonalnego gospodarowania odpadami. Technologie mało- i bezodpadowe, odzysk surowców wtórnych, spalanie, kompostowanie, odzysk biogazu

Spalanie odpadów tworzyw sztucznych w spalarniach. W Szwajcarii tak kończy swój żywot 90% śmieci. Zaletą tego sposobu jest to, iż po jedno lub dwugodzinnym spalaniu objętość resztek nie dających się przetworzyć wynosi około 10% objętości początkowej odpadów, masa odpadów maleje o 40 - 60%. Ponadto ciepło uzyskiwane w czasie spalania może być wykorzystane do produkcji energii elektrycznej lub cieplnej.

Technologia bezodpadowa (TBO) polega na niedopuszczeniu do powstawania odpadów i na pełnym, kompleksowym wykorzystaniu surowca.

Kompostowanie (organiczny recykling) - naturalna metoda unieszkodliwiania i zagospodarowania odpadów, polegająca na rozkładzie substancji organicznej przez mikroorganizmy - bakterie tlenowe, mrówki, nicienie, etc. Jest to proces przetwarzania substancji w kontrolowanych warunkach w obecności tlenu , w odpowiedniej temperaturze i wilgotności.

Na składowiskach odpadów biogaz wytwarza się samoczynnie, stąd nazwa gaz wysypiskowy. Obecnie na wysypiskach instaluje się systemy odgazowujące. Nowoczesne składowiska posiadają specjalne komory fermentacyjne lub bioreaktory, w których fermentacja metanowa odpadów odbywa się w stałych temperaturach 33-37°C dla bakterii metanogennych mezofilnych, rzadziej 50-70°C dla bakterii termofilnych oraz przy pH 6,5-8,5 i odpowiedniej wilgotności. Ze składowiska o powierzchni około 15 ha można uzyskać 20 do 60 GWh energii w ciągu roku, jeżeli roczna masa składowanych odpadów to około 180 tys. ton.Biogaz powstaje również w sposób naturalny np. na torfowiskach (głównie z celulozy), nazywamy go wtedy gazem błotnym lub gazem gnilnym.

Odzysk surowców użytych do produkcji danego produktu - Surowce mogą zostać ponownie zastosowane do otrzymywania pełnowartościowych tworzyw, zaś petrochemiczne frakcje lekkie i ciężkie mogą stanowić domieszkę do standardowych paliw i smarów.

42. Spalanie i kompostowanie odpadów - warunki, charakterystyka i ocena tych sposobów.

Spalanie tworzyw sztucznych w stosowanych powszechnie spalarniach ( najczęściej w temperaturze do 1000°C ), powoduje powstanie bardzo toksycznych tlenków węglowodorów w postaci dioksanów - C4H8O2 i furanów - C4H4O przedostających się do atmosfery. Dla uniknięcia emisji tych szkodliwych związków należy stosować instalacje wyposażone w tzw. komory dopalania. Wadą jest zagrożenie z powodu ogromnej emisji dioksyn i innych zanieczyszczeń - emisja substancji szkodliwych do atmosfery jest poważnym problemem spalarni odpadów. Jednak wysoce rozwinięta dziś technika pozwala na oczyszczenie gazów odlotowych ze spalarni do poziomów bardzo niskich stężeń - niższych nawet od rygorystycznych norm dotyczących zawartości substancji toksycznych w spalinach. Jednak wysokie udziały PCW w piecach do spalania zmniejszają efektywność energetyczną, obciążają instalacje i powodują wysokie koszty oczyszczania gazów, jak również usuwania pozostałości spalania.

Kompostowanie jest procesem kontrolowanym, w którym materia organiczna zostaje rozłożona w odpowiednich warunkach temperatury i wilgotności, przy dostępie powietrza, a otrzymany kompost jest najtańszym, najłatwiej dostępnym oraz odpowiednim dla wszystkich uprawianych roślin nawozem organicznym. W odróżnieniu, syntetyczne nawozy mineralne dostarczają uprawianym roślinom związki gotowe do pobrania. Rośliny nigdy ich w pełni nie wykorzystują i wówczas istnieje niebezpieczeństwo gromadzenia się w roślinie nadmiaru szkodliwych dla zdrowia człowieka azotanów. Kompost stale dodawany do gleby zwiększa w niej zawartość próchnicy poprawiając zdecydowanie jakość bardzo często słabych gleb przeznaczonych na ogrody działkowe.Kompostowanie jest jedną z najkorzystniejszych form usuwania odpadów organicznych.

43.Oddziaływanie niekontrolowanych wysypisk odpadów na środowisko.

Dzikie niekontrolowane wysypiska, są nadal plagą wiejskiego krajobrazu i jednym z istotnych źródeł skażenia. Skutkiem takiego składowania odpadów jest zanieczyszczenie wod gruntowych, niekontrolowana emisja gazów do atmosfery oraz nadmierny rozwój ptactwa i gryzoni.

Do charakterystycznych czynników emitowanych przez składowisko odpadów komunalnych należą:

44. Najważniejsze warunki, jakie powinny spełniać składowiska odpadów.

Pierwszym najważniejszym elementem budowy składowiska odpadów jest geomembrana (folia o grubości 2-3 mm) zabezpieczająca przedostawanie się substancji toksycznych do warstw zawierających wody gruntowe. (warstwy wodonośne - wody do picia). Geomembrana w czasie eksploatacji podlega stałej kontroli szczelności. (system monitoringu wysypiska). Jednym z najważniejszych elementów jest "Pas zieleni ochronnej". Pas zieleni ochronnej musi zawierać przynajmniej dwa piętra zieleni tzn. drzewa wysokie oraz krzewy, aby spełniał swą rolę ochronną (np.: przechwytywanie odorów). Rola pasa ochronnego zieleni jest bardzo ważna, gdyż wysypisko odpadów komunalnych jest żerowiskiem dla ptaków i gryzoni roznoszących resztki po okolicy, wokół wysypiska, jest też ulubionym miejscem siedlisk much i komarów, co stwarza dodatkowe zagrożenie sanitarne!.

45. Sruktura użytkowania oraz klasy bonitacyjne gleb w Polsce. Ochrona zasobów gleb

W polskim systemie bonitacji gleby wyróżnia się 8 klas gleb gruntów ornych: I, II, IIIa, IIIb, IVa, IVb, V, VI i 6 klas gleb użytków zielonych: I, II, III, IV, V, VI.

W skali kraju gleby orne bardzo dobre i dobre (I-II) o powierzchni 3,7%, (IIIa i IIIb) zajmują 18,0%, średniej jakości (IVa i IVb) - 35,2% oraz słabe i bardzo słabe (V i VI) - 37,3% ogólnej powierzchni gruntów ornych, górskie 5%. W ogólnej powierzchni użytków zielonych kraju klasy najsłabsze (V i VI) stanowią aż 42,6%.

Ochrona gleby

Maksymalna ochrona gruntów rolnych wysokiej jakości ze szczególnym uwzględnieniem zwartych kompleksów leżących poza terenami zurbanizowanymi,

Stosowanie zabiegów przeciwerozyjnych na obszarach zagrożonych erozją gleb (gleby położone na stokach oraz w strefie krawędziowej Doliny Odry) poprzez zadrzewienie stoków,

Zachowanie w dotychczasowym użytkowaniu terenów łąk i pastwisk w Dolinie Odry oraz na śródpolnych obniżeniach,

Podjęcie działań na rzecz ochrony systemów melioracyjnych.

46. Degradacja i dewastacja gleb. Główne mechanizmy i przyczyny degradacji gleb:

a.erozja wodna i wietrzna

Erozja gleby - proces niszczenia powierzchni gleby przez wodę, wiatr, siłę grawitacji i działalność człowieka.

Degradacja - pogorszenie właściwości chemicznych, fizycznych i biologicznych oraz spadek aktywności (ekologicznej? nie mogę się doczytać :P nie, nie ja je pisałem),

co powoduje zmniejszenie ilości i pogorszenie jakości pozyskiwanej biomasy

Dewastacja - mamy do czynienia z całkowitym zniszczeniem gleb, któremu towarzyszy zazwyczaj silne przekształcenie, a nawet spustoszenie powierzchni terenu. Sytuacja taka występuje tam, gdzie ziemie zabrano pod budownictwo lub gdzie przykryto ją warstwą asfaltu. Doprowadza się w ten sposób do powstania trwałych nieużytków, których zagospodarowanie jest niezwykle trudne. Krańcowym przykładem dewastacji jest odkrywkowe pozyskiwanie kopalin.

Erozja wodna:

Ablacja deszczowa - proces geologiczny polegający na spłukiwaniu zwietrzeliny skalnej przez spływające po stoku wody opadowe.

Erozja rzeczna - żłobienie powierzchni Ziemi przez wodę rzeczną, polegające na pogłębianiu (erozja denna), przesuwaniu (erozja boczna) i wydłużaniu (erozja wsteczna) koryta rzecznego. Zasięg i tempo erozji rzecznej zależą od prędkości przepływu, rodzaju ruchu wody, ilości i rodzaju materiału wleczonego, odporności podłoża, spadku i przebiegu koryta; zakres erozji rzecznej jest ograniczony przez położenie bazy erozyjnej.

Erozja wietrzna:

Deflacja - wywiewanie przez wiatr drobnego materiału skalnego (piasku bądź pyłu). Występuje głównie na pustyniach, wybrzeżach mórz i przedpolach lodowców. Powoduje stopniowe obniżanie się obszaru. Tworzy charakterystyczne formy, takie jak misy deflacyjne, ostańce deflacyjne czy bruk deflacyjny.

Korazja (inaczej erozja eoliczna) - proces polegający na szlifowaniu, żłobieniu, zdzieraniu i wygładzaniu powierzchni skał (podłoża skalnego) wskutek uderzeń ziaren piasku niesionego przez wiatr.


b.degradacja geomechaniczna (geotechniczna), hydrologiczna, chemiczna

Degradacja geomechaniczna - zniszczenie profilu glebowego (powierzchni litosfery) związana ze zmianą ukształtowania powierzchni, zachodzi pod wpływem robót górniczych i innych prac ziemnych

Degradacja hdrologiczna - polega na zmianie warunków wodnych gleb związana ze zmianą położenia zwierciadła wód glebowo-gruntowych,

gdy zwierciadło jest płytko - gleba przemoczona, gdy zwierciadło jest bardzo głeboko, to może występować przesuszenie gleby

Degradacja chemiczna - polega na niekorzystnych zmianach w ich składzie, właściwościach w wyniku wprowadzenia do gleby obcych substancji chemicznych pochodzących z różnych źródeł

47.Rekultywacja gleb zdegradowanych - definicja i fazy rekultywacji.

Rekultywacja - przywracanie wartości użytkowych i przyrodniczych terenom zdewastowanym i zdegradowanym przez działalność człowieka, przede wszystkim leśnym i rolniczym.

Fazy:

- przygotowawcza (dokumentacyjna)

- rekultywacja techniczna

- szczegółowa (biologiczna)

48.Kierunki zagospodarowania gleb zrekultywowanych

(nie mam pojęcia, co tu ma być, mam losowo pozbierane notatki od betona :D, strzelam, znalazłem tylko to na necie)

Zalesianie (zalesienie) - proces zadrzewiania powierzchni innych niż leśnych, np. nieużytków porolnych lub powierzchni zdegradowanych działalnością człowieka (hałdy kopalniane, odkrywki) w celu przywrócenia im naturalnych warunków panujących w kompleksie bioekologicznym.

49.Degradacja gleb intensywnie użytkowanych rolniczo: zmiany właściwości fizycznych gleb w wyniku intensywnej uprawy, przesuszenie gleb, rolnicze zanieczyszczenia obszarowe gleb i wód

wiem tylko, że intensywna uprawa niszczy strukturę gruzełkowatą gleby, ale co z tym, to nie wiem :/

W klimatach suchych skąpa pokrywa roślinna powoduje przesuszenie gleb, co zwiększa możliwość wywiewania - erozja eoliczna. Eoliczną erozję gleby przyspiesza nadmiernie rozwinięta hodowla, która powoduje niszczenie naturalnych pastwisk przez tzw. przepasienie (powstawanie pustych, nieosłoniętych roślinnością płatów gleby) i zaorywanie stepów - pozbawienie gleby naturalnej osłony roślinnej. (?)

W gospodarce rolnej często stosuje się meliorację, czyli regulację stosunków wodnych. Jeśli melioracja gruntów nie jest stosowana właściwie, prowadzi do degradacji gleb - zasolenia lub przesuszenia.

zanieczyszczenia gleb:

Skażenie wód i powietrza wpływa również na glebę - padające kwaśne deszcze powodują również zakwaszenie gleby. Mikroorganizmy występujące w glebach w zwiększonych ilościach także zanieczyszczają ją.

Najbardziej rozpowszechnione zanieczyszczenia gleby to związki organiczne - detergenty oraz pestycydy, metale ciężkie, takie jak ołów, miedź czy rtęć oraz sole - siarczany i chlorki.

Największe ilości zanieczyszczeń przedostają się do gleb i gruntów wraz ze ściekami, pyłami oraz stałymi i ciekłymi odpadami wytwarzanymi przez przemysł. Zawierają one najczęściej metale ciężkie oraz sole. Przemysł wydobywczy wytwarza olbrzymie ilości silnie zasolonych wód kopalnianych. Również i rolnictwo potrafi w znaczącym stopniu skazić glebę przez stosowanie sztucznych nawozów oraz środków ochrony roślin. W pobliżu dróg gleba jest bardzo zanieczyszczona - głównie ołowiem i związkami azotu pochodzącymi ze spalin. Posypywanie powierzchni dróg solami powoduje silne zasolenie gleby. Deszcze i przedostające się do gleby ścieki są kolejnym czynnikiem powodującym jej zanieczyszczenie.

ROLNICZE ZANIECZYSZCZENIA WODY:

- Gnojówka i ścieki komunalne

- Nawozy sztuczne (azotowe)

- Pestycydy

50.Nawożenie mineralne i chemiczna ochrona roślin jako czynniki zagrożenia środowiska. Zużycie nawozów w Polsce i w innych krajach, stosowanie pestycydów.

Stosowanie nawozów sztucznych może prowadzić do nagromadzenia w glebie związków chemicznych i w konsekwencji zmiany jej cech fizycznych i chemicznych. Stosowanie chemicznych środków ochrony roślin uprawnych powoduje osadzanie w glebie pierwiastków śladowych: kobaltu, litu, toru, uranu i innych.

Od lat 50-tych zużycie nawozów na świecie wzrosło drastycznie. Chiny są ich głównym konsumentem (chińczycy wpierdalają nawozy? :D:D) , zużywając ponad 40 milionów ton nawozów w 2004 roku. Wielkość zużycia nawozów w Stanach Zjednoczonych ustabilizowała się, pozostając na poziomie około 19 milionów ton rocznie od 1984 roku. Również w Indiach wielkość zużycia pozostaje na stałym poziomie około 16 milionów ton rocznie od 1998 roku. Bardziej energooszczędna technologia produkcji nawozów i precyzyjny monitoring zawartości minerałów w glebie, zmniejszyły energochłonność procesu nawożenia upraw, ale wiele jest jeszcze do zrobienia. Ceny ropy i nawozów rosną, skorzystają więc ci, którym uda się zamknąć obieg substancji odżywczych i zastąpić nawozy sztuczne odpadami organicznymi.

61. Pojęcie bioróżnorodności i jej znaczenie. Zagrożenia bioróżnorodności

Bioróżnorodność - różnicowanie wszystkich żywych organizmów występujących na Ziemi m.in. w ekosystemach lądowych, morskich i innych wodnych, jak też z zespołach ekologicznych, których organizmy te są częścią. Dotyczy to różnorodności wewnątrzgatunkowej i różnorodności na poziomie ekosystemów. Bioróżnorodność jest pojęciem wyrażającym pełny dynamizm żywej przyrody: skład genetyczny gatunków zmienia się w czasie i przestrzeni wskutek naturalnego i antropogenicznego oddziaływania selekcyjnego. Występowanie i liczebność gatunków w zespołach ekologicznych uzależnione są od czynników biotycznych i fizycznych. Zagadnienie różnorodności biologicznej stało się jednym z głównych paradygmatów ekologii, współczesnej ochrony przyrody i polityki środowiskowej. Najistotniejszym elementem bioróżnorodności jest - różnorodność gatunkowa, utożsamiana często z różnorodnością ekologiczną, jakkolwiek określenie różnorodności gatunkowej zaczyna się od systematyki, a nawet wchodzi w zakres definicji dziedziny biologii. Ostatnio coraz większego znaczenia nabierają badania różnorodności biologicznej na poziomie wewnątrzgatunkowym, genetycznym.

Co najmniej 20 gatunków zwierząt i roślin ginie z naszej planety każdego dnia w wyniku zanieczyszczeń i przekształceń w ich naturalnym środowisku. Szacuje się, że po 2000 r. tempo to wzrosło do 100 gatunków dziennie. Wymieranie zwierząt jest procesem naturalnym, podczas którego słabe gatunki nie potrafiące się przystosować do zmieniających się warunków życia, giną.

62. Promieniowanie i promieniotwórczość. Spektrum promieniowania elektromagnetycznego. Własności promieniowania w różnych zakresach długości fal.

Promieniowanie - strumień cząstek lub fal wysyłanych przez ciało. Wytwarzanie promieniowania jest nazywane emisją. Pierwotnie pojęcie promieniowanie używano do tych rodzajów wysyłanych cząsteczek i fal (bez wnikania w ich naturę), którego wąski strumień (promień patrz światło) rozchodząc się w przestrzeni może być traktowany jak linia w geometrii (nie rozdziela się).

Promieniotwórczość - to zjawisko samorzutnego rozpadu jąder połączone z emisją cząstek alfa, cząstek beta, promieniowania gamma.

Promieniowanie elektromagnetyczne (fala elektromagnetyczna) rozchodzące się w przestrzeni zaburzenie pola elektromagnetycznego, zaburzenie to ma charakter fali poprzecznej w której składowa elektryczna i magnetyczna prostopadłe do siebie i kierunku ruchu, nawzajem się przekształcają. Zmieniające się pole elektryczne wytwarza pole magnetyczne, a zmieniające się pole magnetyczne wytwarza pole elektryczne. Źródłem pola EM jest drgający lub przyspieszany ładunek elektryczny.

Pasmo Długość [m]

Fale radiowe > 104

Mikrofale 104 - 3*10-1

Podczerwień 7*10-7 - 2*10-3

Światło widzialne 4*10-7 - 7*10-7

Ultrafiolet 4*10-7 - 10-8

Promieniowanie rentgenowskie 10-13 - 5*10-8

Promieniowanie gamma < 10-10

63.Rodzaje promieniowania jonizującego i jego oddziaływanie na organizmy żywe.

Promieniowanie jonizujące to promieniowanie elektromagnetyczne oraz promieniowanie korpuskularne do wywoływania jonizacji w substancji, przez którą przechodzi. Promieniowanie jonizujące występuje tylko i wyłącznie w obecności źródła promieniowania. Najczęściej spotykane rodzaje promieniowania jonizującego to:

-promieniowanie alfa polegające na emitowaniu przez jądro atomowe cząsteczek alfa ( 2 protonów i 2 neutronów). Cząstki alfa charakteryzują się dużą zdolnością jonizacji, co powoduje znaczący wpływ na żywy organizm,

-promieniowanie beta polegające na emisji cząstek z jądra atomowego elektronów lub pozytonów. Zdolność cząstek β do jonizacji jest mniejsza niż cząstek α.

-promieniowanie gamma (γ) jest promieniowaniem elektromagnetycznym emitowanym przez wzbudzone jądro atomu podczas zmiany stanu energetycznego. Jest to najbardziej przenikliwy rodzaj promieniowania jądrowego, chociaż jego własności jonizujące są najmniejsze.

-promieniowanie rentgenowskie (X) - promieniowanie elektromagnetyczne o małej długości fali. Powstaje w lampach rentgenowskich przez bombardowanie tarczy metalowej strumieniem prędkich elektronów, przyspieszanych w polu elektrycznym o odpowiedniej różnicy potencjałów.

(rzędu 200 kV).

Wpływ promieniowania jonizującego na człowieka

W wyniku wchłonięcia cząstek lub fotonów promieniowania dochodzi bezpośrednio do jonizacji atomów struktur komórkowych, zmian przepuszczalności błon komórkowych, powstania toksyn radiacyjnych - przede wszystkim następuje radioliza wody prowadząca do zaburzenia kierunków przemian biochemicznych i składu chemicznego komórek.

W wyniku promieniowania może nastąpić:

- uszkodzenie i zaburzenie łańcuchów DNA

- zniszczenie lipopreidowych składników błon komórkowych,

-zaburzenia syntezy białka,

-zmiana aktywności enzymów katalizujących,

-zaburzenie gospodarki elektrolitami.

Wielkość tych zmian zależy od:

-wielkości dawki promieniowania,

-rodzaju promieniowania i jego energii,

-warunków napromieniowania, tj. szybkości dawkowania i masy napromieniowanego człowieka,

-wrażliwości tkanek na napromieniowanie. Do najbardziej promienioczułych zalicza się tkankę limfatyczną, tkankę krwiotwórczą i komórki rozrodcze, a także błonę śluzową jelit , soczewkę oka.

64.Źródła promieniowania jonizującego:

    1. źródła naturalne (promieniowanie kosmiczne, pierwiastki promieniotwórcze w litosferze)

    2. najważniejsze źródła sztuczne

NATURALNE ŹRÓDŁA PROMIENIOWANIA JONIZUJĄCEGO

•promieniowanie kosmiczne (w wyniku którego powstają głównie tryt, beryl i izotop węgla 14C)

•promieniowanie emitowane przez pierwiastki zawarte w skorupie ziemskiej, a w konsekwencji cyklu pokarmowego, obecne również w organizmie człowieka (głównie izotop potasu 40K), oraz radon uwalniany ze ścian budynków, wody i naturalnych paliw podczas ich spalania.

SZTUCZNE ŹRÓDŁA PROMIENIOWANIA JONIZUJĄCEGO

•aparatura rentgenowska - diagnostyczna i terapeutyczna oraz przemysłowa, a także kineskopy telewizyjne, prostowniki próżniowe średnich i wielkich mocy, betatrony, akceleratory

•izotopy promieniotwórcze - "bomby" kobaltowe lub cezowe, igły radowe, mierniki lub czujniki stosowane w przemyśle (gęstościomierze, pojemnościomierze, wagi izotopowe, czujniki dymu itp.), znakowanie radioizotopowe

Najczęściej spotykanymi rodzajami promieniowania jonizującego elektromagnetycznego jest promieniowanie X i promieniowanie gamma.

65. Zagrożenia wynikające z eksploatacji elektrowni jądrowych, awarii generatorów, wybuchów jądrowych. Skutki awarii w Czernobylu 1986r. Najgroźniejsze izotopy promieniotwórcze wprowadzone do środowiska wskutek tej awarii.

Zagrożenia

Oczywiście, jak każda inna forma nowej technologii, energetyka jądrowa stwarza też pewne zagrożenia. Społeczeństwo najbardziej obawia się awarii reaktora, co zostało jeszcze bardziej spotęgowane po katastrofie w Czarnobylu w 1986 r. Skutki tego wydarzenia (skażenie ziemi na znacznym obszarze, wykraczającym nawet poza granice byłego ZSRR, wiele ofiar w ludziach), choć mniejsze niż przewidywano, spowodowały znaczne spustoszenia w świadomości ludzkiej dotyczące wszystkiego co jądrowe. Ludzie zaczęli obawiać się wszelkiego promieniowania nieuświadamiając sobie, że promieniowanie istnieje od zawsze, a jego emisja przez elektrownie jądrowe nie przekracza często nawet poziomu tła.

Oczywiście ryzyko awarii istnieje zawsze, dlatego stosuje się specjalne systemy zabezpieczeń, mające na celu niedopuścić do sytuacji kryzysowej. Często systemy te są podwojone lub nawet potrojone. Innym zagrożeniem, być może nawet większym od hipotetycznej awarii reaktora, jest składowanie odpadów radioaktywnych. Wiadomo, że w wyniku eksploatacji elektrowni atomowej powstaje zużyte paliwo, które jeszcze przez długi czas pozostaje aktywne. Należy je więc przechowywać w odpowiednio przygotowanym miejscu aż do czasu, kiedy przestanie być szkodliwe dla środowiska. Ze względu na długi czas połowicznego rozpadu, proces ten jest długotrwały i wymaga, aby składowisko było dobrze zabezpieczone. Również transport materiałów radioaktywnych wzbudza wśród ludzi duże obawy, zwłaszcza w przypadku ewentualnego wypadku. Materiały promieniotwórcze są przewożone przeważnie koleją lub drogą morską i są w tym celu odpowiednio zabezpieczone, ale i tak w świadomości ludzkiej ich transport w pobliżu miejsc zamieszkania budzi wiele kontrowersji i protestów.

Obecnie Czarnobyl to miejsce znane głównie z awarii reaktora atomowego. W tamtejszej elektrowni 26 kwietnia 1986 nastąpiła największa katastrofa w dziejach elektrowni jądrowych. Zdaniem raportu Forum Czarnobyla (w skład którego wchodziło WHO i ONZ), bezpośrednio w wyniku katastrofy zmarło 30 osób, ponad 200 zachorowało na chorobę popromienną[1], a z otaczających elektrownię terenów w promieniu 30 km ewakuowano ponad 130 tys. ludzi, tworząc zamkniętą strefę ochronną. Reaktor typu RBMK-1000, który uległ awarii, pokryto betonowo-stalową osłoną; pozostałe trzy reaktory pracowały dalej, ostatni z nich (numer 3) - sąsiadujący z tym uległym awarii w 1986 r. pracował do 2000 r. Obecnie trwa remont osłony reaktora 4. Już w tym roku mają rozpocząć się prace nad podobną do hangaru przesuwną budowlą, która odizoluje ruinę do czasu ostatecznego rozwiązania. Kilkaset metrów od uszkodzonego reaktora wznoszone będą metalowe łuki, które połączone zostaną w jedną strukturę. Konstrukcja o wymiarach 150 na 200 m zostanie nasunięta na miejsce po betonowych szynach.

Według wielu naukowców (m.in. z UNSCEAR - Komitet Naukowy Narodów Zjednoczonych ds. Skutków Promieniowania Atomowego), katastrofa miała znacznie mniejsze rozmiary niż od lat głoszą media. Naukowcy twierdzą, że silnie skażony obszar w okolicach elektrowni ma powierzchnię zaledwie pół kilometra kwadratowego.[potrzebne źródło] Dawki promieniowania jakie otrzymały matki będące w ciąży były znacznie mniejsze od tych, jakie w ułamku sekundy otrzymały kobiety w Nagasaki i Hiroszimie, a jednak w Japonii nie odnotowano zwiększonej ilości urodzeń dzieci z poważnymi wadami genetycznymi

66.Hałas i wibracje. Poziom głośności dźwięków. Oddziaływanie hałasu na organizm człowieka.

Hałas to:

-niepożądane,

-nieprzyjemne,

-dokuczliwe,

-uciążliwe lub szkodliwe

dźwięki o znacznym natężeniu, obecne w środowisku, w którym przebywa człowiek.

Natężenie dźwięku:

-niebezpieczny lub szkodliwy 120-140dB,

-bolesny 100-120dB,

-ogłuszający 80-100dB,

-bardzo wysoki 60-80dB,

-wysoki 40-60dB,

-umiarkowany 40dB,

-cichy 20dB.

Hałas w zależności od częstotliwości drgań akustycznych:

-słyszalny (16Hz-16 000Hz),

-niesłyszalny:

*infradźwięki (2Hz-16Hz)

*ultradźwięki (10kHz-100Hz).

Hałas-działa na organ słuchu, może powodować:

-uszkodzenie narządu słuchu,

-ubytek słuchu (głuchota).

Wibracje (drgania mechaniczne) to niskoczęstotliwościowe drgania akustyczne rozprzestrzeniające się w ośrodkach stałych. Wibracje w wielu przypadkach są czynnikiem roboczym, celowo wprowadzanym przez konstruktorów do maszyn czy urządzeń jako niezbędny element do realizacji zadanych procesów technologicznych.

1.Podział drgań mechanicznych i ich źródła w środowisku pracy.

Ze względu na miejsce wnikania drgań do organizmu człowieka możemy wyróżnić:

-drgania o działaniu ogólnym, przenikające do organizmu człowieka przez jego nogi, miednicę, plecy, boki,

-drgania o działaniu miejscowym oddziałujące na organizm człowieka przez jego kończyny górne.

2. Skutki oddziaływania wibracji na organizm człowieka.

Narażenia na drgania przenoszone do organizmu przez kończyny górne powodują zespół zmian zwanych zespołem wibracyjnym układu ręka-ramię, który w wielu krajach uznany został za chorobę zawodową. Postacie zespoły wibracyjnego to:

-naczyniowa -najczęściej rejestrowana, charakteryzuje się napadowymi zaburzeniami krążenia krwi w palcach rąk czego objawem jest blednięcie opuszki jednego lub więcej palców (tzw. Choroba białych palców),

-nerwowa- zaburzenia czucia dotyku, wibracji, temperatury a także dolegliwości w postaci drętwienia czy mrowienia palców czy rąk,

-kostna lub kostno-stawowa- zniekształcenie szpar stawowych, zwapnienie torebek stawowych, zmiany okostnej, zmiany w utkaniu kostnym.

Drgania o działaniu ogólnym powodują zmiany:

-układzie kostnym-chorobowe zmiany głównie w odcinku lędźwiowym kręgosłupa, rzadziej szyjnym. Zespół bólowy kręgosłupa w wielu krajach uznany został za chorobę zawodową.

-narządach wewnętrznych człowieka- niekorzystne zmiany w czynnościach narządów układu pokarmowego (głównie żołądka i przełyku), zaburzenia w narządzie przedsionkowo-ślimakowym, narządach układu rozrodczego kobiet, narządach klatki piersiowej, narządach jamy nosowo-gardłowej.

Opisanym wyżej skutkom biologicznym towarzyszą funkcjonalne:

-zwiększenie czasu reakcji ruchowej,

-zwiększenie czasu reakcji wzrokowej,

-zakłócenia w koordynacji ruchów,

-nadmierne zmęczenie,

-bezsenność,

-rozdrażnienie,

-osłabienie pamięci.

3. Metody ograniczania zagrożeń drganiami mechanicznymi.

a)techniczne

-minimalizowanie drgań u źródła ich powstania

-minimalizowanie drgań na drodze ich propagacji

-automatyzacja procesów technologicznych i zdalne sterowanie źródłami drgań

b)organizacyjno-administracyjne

-skracanie czasu narażania na drgania w ciągu zmiany roboczej,

-wydzielanie specjalnych pomieszczeń do odpoczynku,

-przesuwanie do pracy na innych stanowiskach osób szczególnie wrażliwych na działanie drgań,

-szkolenia pracowników w celu uświadomienia ich o występujących zagrożeniach powodowanych ekspozycją na drgania oraz w zakresie możliwej bezpiecznej obsługi maszyn i narzędzi.

67.Sposoby ochrony przed hałasem.

Metody ochrony przed hałasem:

  1. Rozwiązania techniczne:

-dobór właściwego wyposażenia, emitującego możliwe najniższy hałas,

-odpowiednie zaprojektowanie obiektów i pomieszczeń pracy oraz ich aranżacji,

-zastąpienie hałaśliwych maszyn i urządzeń aparaturą o mniejszej emisji dźwięku,

-wyciszanie hałaśliwych maszyn i urządzeń,

-osłanianie (ekranowanie) stanowisk pracy,

-zwiększanie chłonności akustycznej pomieszczeń,

-konserwacja maszyn, urządzeń i instalacji.

2) Rozwiązania organizacyjne:

-oddalenie pracownika od źródła hałasu,

-przeniesienie maszyn do innych pomieszczeń,

-rozgęszczenie maszyn na całej powierzchni,

-zmiana systemu pracy (zmiany, rotacja),

-szkolenia pracowników w zakresie odpowiedniego używania wyposażenia stanowisk pracy

Tak, aby ograniczyć emisję hałasu.

3)ochronniki słuchu (środki ochrony indywidualnej).

68. Znaczenie odnawialnych źródeł energii

Korzyści wynikające z zastosowania odnawialnych źródeł energii:

a) Ekonomiczno - społeczne

- wprowadzenie niewyczerpalnych i tanich źródeł energii - w miejsce trudniej dostępnych i coraz droższych paliw kopalnych

- zmniejszenie uzależnienia od obcych źródeł energii

- stworzenie warunków konkurencji między producentami energii (ceny energii wynikają z kosztów jej pozyskania)

- stworzenie nowych stanowisk pracy (redukcja bezrobocia w regionach rolniczych)

- zagospodarowanie nieużytków na produkcję rolną dla sektora paliwowo - energetycznego)

- wykorzystanie nadwyżek produkcji rolnej (zbóż, ziemniaków, roślin oleistych oraz odpadów np. słomy)

b) Ekologiczne

- zredukowanie emisji zanieczyszczeń powietrza związanych z przetwarzaniem paliw kopalnych

- redukcja efektu cieplarnianego

- zmniejszanie ilości odpadów

- uregulowanie stosunków wodnych

c) Zdrowotne

- ograniczenie zachorowań wynikających z zanieczyszczeń środowiska

69. Rodzaje energii odnawialnej: energia wód, słonca, wiatru, wnętrza Ziemi (geotermalna), energia biomasy (spalanie, produkcja biogazu)

Rodzaje odnawialnych źródeł energii

Energia słońca

Energia słoneczna może być przetwarzana w kolektorach wodnych i powietrznych w ciepło służce do:

- ogrzewania mieszkań - pomieszczeń produkcyjnych, obiektów sportowych, szkół, ośrodków kultury

- podgrzewania wody w gospodarstwach domowych, rolnych, basenach, zakładach przemysłowych

- suszenia: ziarna zbóż, tytoniu, nasion, owoców, ziół, grzybów (kolektory powietrzne)

Energia wiatru

Siła wiatru może być przetwarzana na energię elektryczną w siłowniach przekazujących prąd do sieci elektroenergetycznej lub pracujących indywidualnie - na potrzeby użytkownika (zakładu przemysłowego, gospodarstwa rolnego czy jednorodzinnego domku).

Energię wiatru można wykorzystać do oświetlenia pomieszczeń, pompowania wody konsumpcyjnej, nawadniania pól (zraszacze upraw) jak również rekultywacji i natleniania zbiorników wodnych

Energia Ziemi

Energia wnętrza Ziemi objawia się w postaci gejzerów i tak zwanych gorących skał. Pierwsze z nich są erupcja pary wodnej lub gorącej wody z wnętrza Ziemi, a do wykorzystania drugich trzeba wywiercić otwór i wtłaczać do wnętrza Ziemi zimną wodę, a wypompowywać gorącą.

Energia biomasy

Pod pojęciem wykorzystania biomasy do celów energetycznych rozumiemy bezpośrednie spalanie produktów organicznych fotosyntezy (drewno i jego odpady, słoma, odpadki produkcji roślinnej lub "rośliny energetyczne", często po uprzednim zgranulowaniu lub zbrykietowaniu), względnie po ich wstępnym przetworzeniu do postaci wygodniejszej w użyciu (olej pirolizowy o właściwościach zbliżonych do oleju opałowego, olej rzepakowy lub słonecznikowy, gaz drzewny, alkohol etylowy lub metylowy).

Biogaz jest gazem powstającym w wyniku fermentacji beztlenowej materii organicznej, np. biomasy, odchodów zwierzęcych, osadów ściekowych, biodegradowalnych stałych odpadów komunalnych. Ponieważ powstaje samoczynnie między innymi na wysypiskach, znany jest również jako gaz wysypiskowy. Podstawowym składnikiem biogazu jest metan, w ilości najczęściej ok. 50%. Resztę stanowi dwutlenek węgla i azot. Zawartości metanu wyższe niż 70% są zazwyczaj jedynie chwilowe (sam widziałem instalację do odgazowania wysypiska, która dawała biogaz o zawartości metanu 78%). W beztlenowym procesie produkcji biogazu niszczone są chorobotwórcze czynniki znajdujące się w materiale wsadowym. Niestety powstający samoczynnie gaz wysypiskowy jest bardzo groźnym gazem cieplarnianym. Z tego względu a także ze względu na możliwość samoczynnego wybuchu gazu na składowiskach odpadów komunalnych instaluje się niekiedy instalacje odgazowujące. Służą one do zbierania gazu, gromadzenia go w jednym miejscu a następnie spalania. Może on być spalany w pochodni lub służyć do zasilania silnika spalinowego lub turbiny gazowej, co pozwala na jego wykorzystanie do produkcji energii elektrycznej i ciepła.

Energia wody

Siłownie wodne na świecie dostarczają ok. 5% używanej energii. Wiele rzek w krajach rozwijających się nadaje się do budowy zapór. Minusem stosowania energetyki wodnej jest fakt iż budowa ogromnych obiektów zmusza ludzi do przesiedlania się, odbiera im się ziemię i ma negatywny wpływ na środowisko. Polska jako kraj nizinny ma niewielkie zasoby energii wodnej. Obecnie działa w Polsce ok. 127 dużych elektrowni wodnych i 300 małych.

70. Udział odnawialnych źródeł energii w systemie energetycznym w Polsce i w innych krajach.

OZE w Unii Europejskiej

Poza wyżej wspominanymi, międzynarodowymi dokumentami, Unia Europejska przyjęła także własne postanowienia dotyczące energetyki odnawialnej. Jednym z nich jest Biała Księga „Energia dla przyszłości - odnawialne źródła energii” z 1997 roku, w której założono, że do roku 2010 udział OZE w bilansie energetycznym krajów członkowskich zwiększy się dwukrotnie i wyniesie 12%. Rządy państw unijnych promują energetykę odnawialną na wiele różnych sposobów: gwarantują określony poziom zakupu energii odnawialnej, stwarzają ulgi podatkowe dla jej producentów, opodatkowują surowce konwencjonalne Popularyzacji OZE służą też specjalne programy, w rodzaju niemieckiego „100 000 dachów”: kto zdecyduje się na montaż instalacji wykorzystującej energię Słońca, może liczyć na korzystny kredyt. Proekologiczna polityka państwa często przynosi spodziewane efekty. W Niemczech od roku 1998 ilość energii elektrycznej pozyskiwanej z biomasy potroiła się, zaś produkowanej z wiatru wzrosła sześciokrotnie.

OZE w Polsce

Polski Sejm przyjął w roku 2001 Strategię Rozwoju Energetyki Odnawialnej - dokument przewidujący 7,5% udział OZE w bilansie energetycznym kraju w roku 2010 i 14% w dziesięć lat później. W 2002 roku udział energii ze źródeł odnawialnych w całkowitym zużyciu energii pierwotnej w kraju wynosił 2,75%. Najwięcej energii odnawialnej produkują województwa pomorskie i kujawsko-pomorskie. Rozwojowi energetyki odnawialnej w Polsce nie sprzyja fakt, że nasz kraj posiada bogate złoża węgla kamiennego i brunatnego. Spalanie węgla dostarcza Polsce najwięcej, bo aż 94% energii elektrycznej, jednocześnie węgiel powoduje też największe zanieczyszczenie środowiska. Dlatego kraje wysoko rozwinięte rezygnują z niego na rzecz innych surowców. Spalanie węgla zapewnia im jedynie 10% energii.

0x01 graphic
0x01 graphic

  1. Najważniejsze informacje o podstawach prawnych ochrony środowiska w Polsce

????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????

  1. Inspekcja Ochrony Środowiska i jej zadania. Państwowy Monitoring Środowiska

Do zadań Inspekcji Ochrony Środowiska w szczególności należy:

1) kontrola przestrzegania przepisów o ochronie środowiska i racjonalnym użytkowaniu zasobów przyrody,

2) kontrola przestrzegania decyzji ustalających warunki użytkowania środowiska,

3) udział w postępowaniu dotyczącym lokalizacji inwestycji,

4) udział w przekazywaniu do użytku obiektów lub instalacji realizowanych jako przedsięwzięcie mogące znacząco oddziaływać na środowisko,

5) kontrola eksploatacji instalacji i urządzeń chroniących środowisko przed zanieczyszczeniem,

6) podejmowanie decyzji wstrzymujących działalność prowadzoną z naruszeniem wymagań związanych z ochroną środowiska lub naruszeniem warunków korzystania ze środowiska,

7) współdziałanie w zakresie ochrony środowiska z innymi organami kontrolnymi, organami ścigania i wymiaru sprawiedliwości oraz organami administracji państwowej i rządowej, samorządu terytorialnego i obrony cywilnej, a także organizacjami społecznymi i opiekunami społecznymi,

8) organizowanie i koordynowanie państwowego monitoringu środowiska, prowadzenie badań jakości środowiska, obserwacji i oceny jego stanu oraz zachodzących w nim zmian,

9) opracowywanie i wdrażanie metod analityczno-badawczych i kontrolno-pomiarowych,

10) inicjowanie działań tworzących warunki zapobiegania poważnym awariom oraz usuwania ich skutków i przywracania środowiska do stanu właściwego,

11) kontrola przestrzegania przepisów o opakowaniach i odpadach opakowaniowych,

12) kontrola przestrzegania przepisów o obowiązkach przedsiębiorców w zakresie gospodarowania niektórymi odpadami oraz o opłacie produktowej i opłacie depozytowej,

13) kontrola przestrzegania przepisów i uzyskanych na ich podstawie zezwoleń, z wyłączeniem kontroli laboratoryjnej, w zakresie postępowania z organizmami genetycznie zmodyfikowanymi.

Monitoring Środowiska

Prawne podstawy funkcjonowania systemu Państwowego Monitoringu Środowiska (PMŚ) zostały utworzone w 1991 roku, po uchwaleniu przez Sejm RP ustawy o Inspekcji Ochrony Środowiska z 20 lipca 1991 roku. Koordynatorem systemu z mocy ustawy są organy Inspekcji Ochrony Środowiska.

Państwowy Monitoring Środowiska jest systemem pomiarów, ocen i prognoz stanu środowiska oraz gromadzenia, przetwarzania i rozpowszechniania informacji o środowisku. Celem PMŚ jest zwiększenie skuteczności działań na rzecz ochrony środowiska poprzez zbieranie, analizowanie i udostępnianie danych dotyczących stanu środowiska i zmian w nim zachodzących.

Państwowy Monitoring Środowiska wspomaga działania na rzecz ochrony środowiska poprzez systematyczne informowanie organów administracji i społeczeństwa o:

jakości elementów przyrodniczych, dotrzymywaniu standardów jakości środowiska określonych przepisami oraz obszarach występowania przekroczeń tych standardów,

występujących zmianach jakości elementów przyrodniczych i przyczynach tych zmian, w tym powiązaniach przyczynowo-skutkowych występujących pomiędzy emisjami i stanem elementów przyrodniczych.



Wyszukiwarka