1111 Budapest, Műegyetem rkp. 3-5. Tel: (361) 463 1530 Fax: (361) 463 3753

1. 1111 Budapest, Műegyetem rkp. 3-5. Tel: (361) 463 1530 Fax: (361) 463 3753 MÉRNÖKÖKOLÓGIA Előadó: Dr. Szilágyi Ferenc Dr. Fleit Ernő

2. ÓRALÁTOGATÁS • ÓRA ALATTI REND • ZÁRTHELYIK (márc. 26. és máj. 14.) • VIZSGAKÉRDÉSEK • JEGY- ÉS ALÁÍRÁSSZERZÉS FELTÉTELEI • JEGYZET • TANKÖNYVEK ÉS AJÁNLOTT IRODALOM • FELKÉSZÜLÉST SEGÍTŐ KÉRDÉSEK • TANTÁRGY PROGRAM • OKTATÁSI SEGÉDESZKÖZÖK (ÍRÁSVETÍTŐ, POWER POINT, VIDEO) • ftp://vkkt.bme.hu

3. IRÁNYOK • Globális összefüggések • Ökológiai célú beruházások mérnöki vonatkozásai • Mérnöki létesítmények ökológiai hatásai

4. TÉMAKÖRÖK • Globális összefüggések (népesedés, termelés, fogyasztás, fejődés, ökológiai hatások) • Természetes szennyvíztisztítók • Ökológiai folyószabályozás (elvek, módszerek) • Épített mocsarak (Kis-Balaton) • Környezeti hatásvizsgálatok (ipari példákon) • Ipari parlagterületek rehabilitációja • Folyóvízi gátak ökológiai hatásai (GNV) • Hőszennyezés (Paks, Tisza II) • Toxikológia, ökotoxikológia (cianid, Tisza) • Bioindikáció • Biomanipuláció

5. FELISMERÉSEK • Természeti erőforrások kimerülőben vannak. • Az emberiség rövid- és hosszútávú érdekei ellentétben állnak egymással. • A fejlődés jelenlegi formája hosszú távon nem tartható fenn. • Fenntartható fejlődésre van szükség.

6. MÉRNÖK ÖKOLÓGIA DEFINÍCIÓJA Fenntartható ökoszisztémák tervezése és létesítése, amelyek mindkettő előnyére integrálják az emberi társadalmat és a természeti környezetet. CÉLOK • Ember által degradált ökoszisztémák helyreállítása. • Új, fenntartható ökoszisztémák kifejlesztése.

7. MÉRNÖK ÖKOLÓGIA TÖRTÉNETE • 60-as években kezdődött (Odum) • Kezdetben a környezet manipulálását jelentette • Alacsony energia felhasználású technológiák • "Barátságban a természettel" koncepció (70-es évek) • Környezetbarát technológiák alkalmazása, melyek gazdaságosak és mély ökológiai ismereteken alapulnak (80-as és 90-es évek) • A mérnök ökológia segít a környezetünk állapotának konzerválásában és a környezeti károk helyreállításában (90-es évek vége)

8. ALAPELVEK • A természet önszabályozó képességére alapozás • Mérnök ökológia az ökológiai elméletek választóvize • A rendszer-megközelítésbe vetett bizalom • A nem megújuló természeti erőforrások megőrzése • A természet védelme

10. Térbeli skálák

12. A mérnöki beavatkozások jövőbeli ökológiai hatása

13. A jövő kiszámíthatósága Kockázat "Ismeretlen" bizonytalanság Meglepetés

14. KÖVETKEZTETÉS: Az "ismeretlen" bizonytalanság és a meglepetés a hagyományos mérnöki gyakorlattól idegen kezelési elveket követel. Kulcsszerepet kap a megelőzés és az ökológiai rendszer visszacsatolásainak beágyazása a tervezésbe és a működtetésbe.

17. „Think globally, act locally” („Gondolkodj globálisan, cselekedj helyben”) • A FÖLD ELTARTÓKÉPESSÉGE •  Eltartóképesség, mint ökológiai fogalom  Passzív alkalmazkodás az adott eltartóképességhez (pl. préda – ragadozó)

18.  Eltartóképesség az emberi társadalomban  Eltartóképesség aktív módosítása (pl. technikai fejlődés) • A Föld eltartóképessége nehezen becsülhető, mert: • Milyen fejlődés lesz a harmadik világban • milyen mértékű lesz a nyersanyag hasznosítás •  • Optimista és pesszimista szcenáriók léteznek

19. Környezeti javak Termelési lehetőségek (TL) görbéje Anyagi javak Környezeti javak és a termelés összefüggése Anyagi javak alacsony kihasználása = Olcsó termelés Anyagi javak magas kihasználása = Drága termelés

20. Eltartóképesség Eltartóképesség népesség és gazdaság A népesség és a gazdaság fizikai nagysága idő Az eltartóképesség és a gazdaság különböző modelljei (1) Optimista modell: Eltartóképesség időben nő a gazdasággal

21. Optimista szcenáriók alapja: • Az emberiség megoldja jövőbeni problémáit. • Következmény: az eltartó képesség bővíthető

22. eltartóképesség eltartóképesség népesség és gazdaság a népesség és a gazdaság fizikai nagysága idő Az eltartóképesség és a gazdaság különböző modelljei (2) Eltartóképesség korlátos

23. eltartóképesség eltartóképesség népesség és gazdaság A népesség és a gazdaság fizikai nagysága idő Az eltartóképesség és a gazdaság különböző modelljei (3) Eltartóképesség korlátos

24. eltartóképesség eltartóképesség népesség és gazdaság A népesség és a gazdaság fizikai nagysága idő Az eltartóképesség és a gazdaság különböző modelljei (4) Katasztrófa modell

25. Pesszimista szcenáriók alapja: ·Termodinamika I. főtétele: Megmaradás elve o  Energiát és anyagot vesz fel a társadalom. o  Szennyező anyagot ad le. o  A készletek és a teherviselő képesség véges. o  Következmény: az újrahasznosítás csakenyhíti a problémát • TermodinamikaII. főtétele: Entrópia növekedés o  Entrópia növekedés = környezetrombolás o  A folyamatot csak lassítani lehet o  Következmény:a végállapot kedvezőtlen az emberiség számára

26. TÁRSADALOM Termék Qt Qf Fogyasztás Termelés Qr Alapanyagok Elhasznált termékek Újrahasznosítás Qsz Qa Qe Termelés és fogyasztás szennyezései TERMÉSZET Nyílt anyagforgalom folyamatai (vastag nyíllal a fontosabb folyamatok)

27. TÁRSADALOM Termék Qt Qf Fogyasztás Termelés Qr Alapanyagok Elhasznált termékek Újrahasznosítás Qsz Qa Qe Termelés és fogyasztás szennyezései TERMÉSZET Zárt anyagforgalom folyamatai (vastag nyíllal a fontosabb folyamatok)

28. GDP Mennyiségi index idő Környezetvédelmi ösztönzők bevezetése Tisztább és hatékonyabb technológiák alkalmazása GDP és a szennyezés mértékének kapcsolata Az elmélet: A GDP-ben mért növekedés és a szennyezés közötti kapcsolat szétválasztása

29. ÖNSZABÁLYOZÓ KÉPESSÉGRE ALAPOZÁS • Önszabályozás az élő rendszerek sajátja • Folyamatok megértése • Természetes önszabályozó folyamatok kihasználása • Eredmények: o  Erőforrások minimalizálása o  Költségek minimalizálása o  Hatékonyság növekedése • Nem a technikát kényszerítjük a természetre (hagyományos mérnöki szemlélet), hanem a természeti folyamatokat használjuk ki.

30. MÉRNÖK ÖKOLÓGIA AZ ÖKOLÓGIAI ELMÉLETEK VÁLASZTÓVIZE • Ökológiai elméletek igazolása vagy cáfolata • Összeköttetés az elmélet és a gyakorlat között • Elmélet és gyakorlat együtt fejlődését szolgálja • Jó példák: o     Szűrőmezők o     Veszélyeztetett fajok szaporítása o     Természetvédelmi élőhely rekonstrukciók • Rossz példák: o     Idegen fajok betelepítése o     Át nem gondolt biomanipulációk

31. RENDSZER-SZEMLÉLET • A rendszer egésze nem a részek összege (ökoszisztéma jellegéből adódóan) • A rendszer egészét kell megérteni és nem az egyes részeit részletesen leírni o     A fontos folyamatok identifikálása o     Az összefüggések feltárása o     Szintézis • A matematikai modellezés eszköze lehet a megértésnek • Példa: Kis-Balaton Védőrendszer

32. A NEM MEGÚJULÓ ERŐFORRÁSOK MEGŐRZÉSE A földi ökoszisztémák: o     A napenergián alapulnak o     Mérsékelt beavatkozásnak ellenállnak (önfenntartók) Modern környezeti technológiák kevés nem megújuló energia forrást használnak (tervezési + létesítési fázis), majd önfenntartók (működési fázis) Példa: Természetes szennyvíztisztítók

33. AZ ÖKOSZISZTÉMÁK MEGŐRZÉSE • A mérnök ökológia eszköztárába számos lehetőség belefér • Nem szükséges az ökoszisztémákat megszüntetni, azokat ki lehet használni a hasznunkra • Következmény: természet megőrzése

34. A MÉRNÖKÖKOLÓGIA SZÜKSÉGESSÉGE • A környezeti problémák megoldása ökoszisztéma megközelítést tesz szükségessé • Egyik környezeti probléma megoldása során másik keletkezik (pl. szennyvízkezelés  szennyvíziszap elhelyezés) • Sok a beavatkozás ökoszisztémák életébe, de kevés az ökológiai ismeret (pl. tó rehabilitáció, mocsár létesítés) • Mérnöki és ökológiai gyakorlat közelítése szükséges • A mérnöknek tudnia kell tevékenysége ökológiai korlátait (Főmegbízó: Anyatermészet) • A természet védelme a mérnöki gyakorlat alapelvévé vált. (Jó példa: tájépítészet, Florida)

35. A MÉRNÖKÖKOLÓGIA HOSSZÚ TÁVÚ HATÁSAI • Globális változásokhoz alkalmazkodás, vagy azok megelőzése (éghajlatváltozás, ózonlyuk) • Meglévő rehabilitációs gyakorlat fejlesztése (bányászat, tórekonstrukció) • Környezeti károk helyreállítása javítja az életnívót Mérnökökológusok jövőbeni munkája biztosított. Kérdés: Ki fizeti a révészt?

36. TERMÉSZETVÉDELEM Ember előtti állapot • Fajok kipusztulása hosszú ideig tartott • Fajok átalakuláshoz elegendő idő állt rendelkezésre • Ökoszisztéma átalakulása lassú volt

37. Emberi hatások • A Föld ökoszisztémájára gyakorolt hatás gyors • Élőlények genetikai átalakulásához nincs idő • Szűk tűréshatárú fajok hájérbe szorulnak vagy kipusztulnak • Kipusztulás okai: Élőhely megszűnik vagy felaprózódik Táplálékforrás megszűnik A faj egyedeit kipusztítják (kritikus méret alatti populáció)

38. Természetvédelem célja: Természetes és természeteshez közeli tájak megőrzése Állat és növényfajok fennmaradásának elősegítése Az emberi hatások következményeinek csökkentése • Vörös Könyv (védett és veszélyeztetett fajok listája)

39. TERMÉSZETVÉDELEM A valaha élt fajok száma 100-250 millió. Ma kb. 5-10 millió faj él.

40. A fajok veszélyeztetettsége szerint öt osztály: • Kipusztult (bizonyíthatóan) • Kihalással fenyegetett (sürgős védelem szükséges) • Erősen veszélyeztetett • Veszélyeztetett • Potenciálisan veszélyeztetett

41. Veszélyeztetett biotopok Források Oligotróf lápok és vizek Vízfolyás-menti ligetek Száraz és félszáraz gyepek

42. A TERMÉSZETVÉDELEM ÖSSZESÍTŐ ADATAI

43. Magyarország természetvédelmi térképe (KöM 2000)

44. WETLANDEK FONTOSSÁGA • Ökotonok • Alapvetően különböznek a határoló ökoszisztémáktól • Intenzív anyagforgalmúak • Diverz vizes élőhelyek • Egyes típusaik „ex lege” védettek

45. VKI ELŐÍRÁSAI • VKI vonatkozik rájuk • Nincsenek külön előírások, célkitűzések • Létrehozás, helyrehozás megengedett • Víztestként kijelölhetők (nincs rá igény) • Részei lehetnek folyó és tavi víztesteknek (gond a monitorozással, a célkitűzésekkel és az intézkedési programmal)

46. Vízjárta területek – magyar gyakorlat • Több wetland van, mint tó (50 ha felett) • Számos wetland védett – védett területek között van a helyük • Wetlandek nincsenek víztestként kijelölve (túl sok víztest lenne) • Ebből származó gondok (inhomogén víztestek, referencia állapot? Monitoring?)