Globalne zmiany rodowiska
This presentation is the property of its rightful owner.
Sponsored Links
1 / 114

GLOBALNE ZMIANY ŚRODOWISKA PowerPoint PPT Presentation


  • 221 Views
  • Uploaded on
  • Presentation posted in: General

GLOBALNE ZMIANY ŚRODOWISKA. Antropogeniczne zmiany środowiska: rolnictwo przemysł inne. Wpływ rolnictwa na zmiany środowiska: teoria Ruddimana przykłady z okresu historycznego systemy irygacyjne i ich wpływ na środowisko

Download Presentation

GLOBALNE ZMIANY ŚRODOWISKA

An Image/Link below is provided (as is) to download presentation

Download Policy: Content on the Website is provided to you AS IS for your information and personal use and may not be sold / licensed / shared on other websites without getting consent from its author.While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server.


- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - E N D - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -

Presentation Transcript


Globalne zmiany rodowiska

GLOBALNE ZMIANY RODOWISKA


Globalne zmiany rodowiska

  • Antropogeniczne zmiany rodowiska:

  • rolnictwo

  • przemys

  • inne

  • Wpyw rolnictwa na zmiany rodowiska:

  • teoria Ruddimana

  • przykady z okresu historycznego

  • systemy irygacyjne i ich wpyw na rodowisko

  • skutki stosowania nawozw sztucznych

  • pustynnienie


Globalne zmiany rodowiska

  • Wpyw przemysu na zmiany rodowiska:

  • zmiany skadu atmosfery

  • kwane opady

  • smog

  • metale cikie

  • ozon troposferyczny i stratosferyczny

  • Naturalne przyczyny zmian rodowiska:

  • skad atmosfery

  • zmiany rodowiska w okresie zlodowace

  • zmiany rodowiska we wczesnej historii Ziemi

  • Zmiany wybranych elementw rodowiska w historii Ziemi:

  • zmiany skadu atmosfery

  • biosfera i jej wpyw na klimat i inne elementy rodowiska

  • obieg wgla w przyrodzie

  • hipoteza Gai


Wp yw rolnictwa na rodowisko

Wpyw rolnictwa na rodowisko


Globalne zmiany rodowiska

KALENDARZ

  • Ziemia istnieje 4.6 miliarda lat

  • Eukarioty powstay okoo 1 miliarda lat temu

  • Pierwsze istoty ludzkie (hominidzi) pojawiy si na Ziemi okoo 4 milionw lat temu

  • Pocztki rolnictwa datuj si na 12 tysicy lat temu

  • Rozkwit rolnictwa 1650-1850

  • Rozkwit nowoczesnego rolnictwa 1950


Globalne zmiany rodowiska

Rolnictwo jest jednym z najwaniejszych kulturowych czynnikw zmian rodowiska

Rozwj rolnictwa nie byby moliwy bez uprzedniego powstania spoecznoci myliwych-zbieraczy

Narodziny rolnictwa spowodoway diametraln zmian stosunkw midzy czowiekiem a rodowiskiem


Globalne zmiany rodowiska

MATERIALIZM lub MATERIALIZM KULTUROWY

  • Skutki:

  • dalszy wzrost liczby ludnoci

  • powstanie staych obozowisk

  • handel, obawy o zasoby ywnoci

  • podzia pracy uatwiajcy rnorodne formy aktywnoci

  • Przyczyny:

  • wzrost liczby ludnoci

  • pragnienie posiadanie nadwyek ywnoci

  • spadek iloci dostpnej ywnoci na skutek zmian rodowiska

TEORIE RODOWISKOWE i EKOLOGICZNE

  • Przyczyny:

  • osiady tryb ycia

  • zmiany klimatu u schyku epoki lodowcowej

  • skupienie rolin, zwierzt i ludzi w oazach na Bliskim Wschodzie w okresie niedoborw opadw

  • przemieszczenie si rde ywnoci na skutek zmian klimatycznych i ekologicznych

  • Skutki:

  • powstanie spoecznych naciskw wymuszajcych dziaania w celu zapewnienia poywienia

  • innowacje techniczne i wzrost efektywnoci produkcji ywnoci

  • rozwj ceramiki


Globalne zmiany rodowiska

Orodki udomowienia rolin

owies, pszenica, groch, soczewica, len, drzewa oliwne, winogrono, figi, palmy

ry

soja

herbata

kukurydza

fasola

kakao

pomidory

awokado

wanilia

sorgo

pochrzyn

kawowiec

palmy

ry afrykaski

ry, banany, pieprz, trzcina cukrowa, pomaracze, orzechy kokosowe

tyto, orzeszki ziemne, ziemniaki, bawena, pomidory, kokosy, ziele angielskie, kasawa, kauczukowce


Globalne zmiany rodowiska

Orodki udomowienia zwierzt


Globalne zmiany rodowiska

Rolnictwo stworzyo impuls dla rozwoju myli technicznej poczwszy od prymitywnych z dzisiejszego punktu widzenia narzdzi i naczy do przechowywania zbiorw, po skomplikowane urzdzenia, chemiczne rodki ochrony, przemys przetwrczy

pug

pug

sierp


Globalne zmiany rodowiska

Rozwj rolnictwa oznacza take

zmiany w krajobrazie i sposobach uytkowania ziemi krajobrazy naturalne, cechujce si du rnorodnoci zanikay


Globalne zmiany rodowiska

... a w ich miejsce pojawiay si bardziej monotonne krajobrazy rolnicze ...


Globalne zmiany rodowiska

Zmiany te wizay si ze zmianami albedo, teraz zwykle silnie zrnicowanym sezonowo, w zalenoci od rodzaju upraw i fazy rozwoju, oraz zmianami bilansu wodnego. A te wpyway na klimat, najpierw w skali lokalnej, a w miar przybywania terenw rolniczych, take globalnej.


Globalne zmiany rodowiska

Zmiana krajobrazu: utrata siedlisk naturalnych i biornorodnoci

Zmiany pokrywy rolinnej (globalnie w okresie 1700-1980):

Lasy: -18%

aki: -1%

Pola uprawne 466,4%

Tempo wzrostu pl uprawnych w mln ha/rok


Globalne zmiany rodowiska

Zmiana krajobrazu: utrata siedlisk naturalnych i biornorodnoci

Stopie przetworzenia krajobrazu


Globalne zmiany rodowiska

Rolnictwo przyczynio si do zmniejszenia powierzchni zajmowanej przez mokrada. Odwadniano je ju w czasach rzymskich, aby wykorzystywa pod uprawy (np. we wschodniej Anglii, czy na wybrzeu Morza rdziemnego)

Przeksztaceniu ulegy te liczne delty rzek i terasy zalewowe: np. delta Rodanu i Padu.

Mokrada


Globalne zmiany rodowiska

Tereny podmoke:

bagna

torfowiska

moczary i

rozlewiska


Globalne zmiany rodowiska

mokrada s siedliskiem wielu gatunkw rolin i zwierzt, gdzieindziej nie spotykanych

trzciniak

botniak stawowy

wodnik

czapla siwa


Globalne zmiany rodowiska

Korzyci z terenw podmokych:

Zapobiegaj powodziom

  • Tereny zalewowe zlokalizowane wzdu brzegw rzek niweluj fal powodziow

  • Pozwalaj wodzie rozla si na przybrzene ki

Magazynuj wod

  • Tereny podmoke stanowi naturalny magazyn wody, z ktrej roliny mog korzysta nawet w czasie suszy

Zapobiegaj erozji

  • Roliny rosnce wzdu brzegw rzek zapobiegaj ich podmywaniu i niszczeniu przez wod


Globalne zmiany rodowiska

Konwencja o Obszarach Podmokych, podpisana w Ramsar w Iranie w 1971, jest traktatem midzyrzadowym, ktry stworzy ramy dla midzynarodowej wsppracy i regionalnych dziaa na rzecz ochrony i mdrego gospodarowania obszarami podmokymi i ich zasobami. Obecnie Konwencjpodpisao 150 sygnatariuszy, ochrona obja 1590 siedlisk podmokych.cznie 1034 milionw hektarw, wpisano na List Chronionych obszarw podmokych o Midzynarodowym Znaczeniu.


Globalne zmiany rodowiska

defragmentacja

Na skutek rozwoju rolnictwa i przeksztacania terenw naturalnych w pola uprawne i pastwiska dochodzi do defragmentacji i izolacji siedlisk naturalnych.

Fragmentacja wpywa ograniczajco na materia genetyczny dostpny dla rodowiska biotycznego. W miar zmniejszania si siedlisk i braku pocze midzy nimi uatwiajacych czenie si par i rozmnaanie, niektre gatunki nie s zdolne do przetrwania, ich liczebno spada i stopniowo zanikaj.

Tocz si liczne dyskusje na temat granicznej wielkoci siedlisk, poniej ktrej gwatownie spada biornorodno.


Globalne zmiany rodowiska

Biornorodno

Biornorodno jest niezmiernie istotna zarwno w kontekcie zachowania srodowiska, jak i materiau genetycznego.

Jest istotnym elementem globalnego biogeochemicznego obiegu pierwiastkw w geologicznej skali czasu i regulatorem klimatu globalnego.

Stanowi rdo zasobw, od ktrych zalena jest ludzko.


Globalne zmiany rodowiska

Biornorodno, a biotechnologia

Nie tak dawno jeszcze niektrzy twierdzili, e pewne gatunki s "ekologicznie zbdne", a ich ewentualny zanik byby bez znaczenia.

Rozwj biotechnologii zmieni diametralnie spojrzenie na biornorodno. Biornorodno staa sie potencjalnym rdem surowcw poytecznych dla medycyny, ochrony upraw, zioolecznictwa, czy rdem genw.

Utrata biornorodnoci, czyli zanik pewnych gatunkw stanowi bezpowrotn utrat moliwoci wykorzystania tych zasobw


Globalne zmiany rodowiska

Biornorodno, a produktywno

Badania prowadzone w naturalnych ekosystemach kowych pokazay, e te o bardziej zrnicowanym skadzie rolinnym:

byy odporniejsze na susz i zdolne do szybszego oywienia po jej zakoczeniu,

bardziej produktywne (ocena na podstawie przyrostu biomasy),

zawarto azotanw w warstwie poniej strefy korzeniowej (obszarze niedostpnym dla rolin) bya tu mniejsza


Globalne zmiany rodowiska

Zmiany uytkowania ziemi, a klimat

Na przykadzie poudniowo-wschodniej Australii pokazano, e zastpienie formacji rolinnych uprawami pszenicy ozimej zmniejszyo transport ciepa odczuwalnego z ziemi do atmosfery zim i wiosn. To z kolei mogo przyczyni si do spadku opadw, ktry, jeli utrzyma si duej, moe mie niekorzystny wpyw na inne formacje rolinne w tym rejonie.

Zmiany pokrywy rolinnej powoduj zmian albedo powierzchni Ziemi, a take wpywaj na bilans cieplny powierzchni.

Lasy stanowi ogromny magazyn wgla, wylesianie powoduje powrt CO2 do atmosfery i wpywa na obieg wgla.


Globalne zmiany rodowiska

THE ANTHROPOGENIC GREENHOUSE ERA BEGAN THOUSANDS OF YEARS AGO

WILLIAM F. RUDDIMAN

Climatic Change 61: 261293, 2003.


Globalne zmiany rodowiska

  • Porwnanie insolacji w lipcu na rwnoleniku 30N (Berger i Loutre, 1996) ze steniem metanu w rdzeniach lodowych

  • Seria CH4 z rdzenia Vostok(Petit i in.,1999),

  • Seria CH4 GRIP (Blunieri in. , 1995), Trend z pierwszej fazy holocenu i wartoci prognozowane na podstawie przebiegu w poprzednich interglacjaach


Globalne zmiany rodowiska

Stenie atmosferycznego dwutlenku wgla w antarktycznych rdzeniach lodowych

(A) Trend CO2 w rdzeniu Vostok (Petit i in., 1999) i sygna morski 18O(SPECMAP, Imbrie i in., 1984).

(B) Trendy CO2 z czterech ostatnich cykli : gwiazdki wskazuj maksimum interglacjau ; kka pokazuj moment minimum

(C) Dane CO2 z rdzenia Taylor Dome (Indermuhle i in., 1999). Trend z wczesnego holocenu w kierunku minimum wskazanego w poprzednich integlacjaach.


Globalne zmiany rodowiska

Eutrofizacja

proces wzbogacania zbiornikw wodnych w substancje pokarmowe (nutrienty, biogeny), gwnie w zwizki azotu i fosforu.


Globalne zmiany rodowiska

Eutrofizacja

Eutrofizacja to proces wzbogacania zbiornikw wodnych w substancje pokarmowe (nutrienty i biogeny), gnie w zwizki azotu i fosforu. Eutrofizacja jest procesem zachodzcym naturalnie lub antropogenicznie.

Uynienie naturalne zachodzi przez spyw ze zlewni zwizkw mineralnych i materii organicznej, rozkadanej nastpnie przez mikroorganizmy w zbiorniku. Jest to proces bardzo powolny, przejcie zbiornika ze stanu oligotrofii (niskiej yznoci) do eutrofii (wysokiej yznoci), trwa setki lub nawet tysice lat.

Eutrofizacja antropogeniczna zachodzi gwnie przez spyw ciekw i nawozw mineralnych. Wikszo biogenw dostaje si do wody wraz ze ciekami organicznymi, np. w Wile takie pochodzenie ma ok. 2/3 azotu i fosforu. Proces ten zachodzi bardzo szybko, niewielki zbiornik moe si zeutrofizowa nawet w cigu kilku do kilkunastu lat. W szczeglnie drastycznych przypadkach, np. przy zrzucaniu do jezior surowych ciekw komunalnych czy gnojwki, dochodzi o osignicia przez zbiornika stanw niespotykanych w naturze: politrofii i hypertrofii. Nastpuje wtedy niemal cakowity zanik organizmw wyszych poza cienk, kilkudziesiciocentymetrow warstw wody stykajc si z atmosfer.


Globalne zmiany rodowiska

Nastpstwem eutrofizacji jest wzmoona produkcja biologiczna. W dalszej kolejnoci pojawiaj si zakwity glonw (czsto trujcych sinic), ktre powoduj zachwianie rwnowagi tlenowej zbiornika, zwaszcza w obszarach przydennych, gdzie opadajce obumare organizmy ulegaj rozkadowi. Moe to nawet spowodowa zupeny zanik tlenu w warstwach dennych zbiornika i rozpoczcie procesw beztlenowych, z wydzielaniem siarkowodoru, metanu i innych trujcych substancji.

Krasnorost

Laurencja


Globalne zmiany rodowiska

We wschodniej Anglii w wodach rdldowych zawarto fosforanw w latach 60-tych wynosia 80 mg dm -3, obecnie 300.

Stenie azotanw w rzekach europejskich wynosi ok. 4500 mg dm-3, poza Europ ok. 100.

Bezpieczna norma w wodzie pitnej to 50 mg dm-3.


Globalne zmiany rodowiska

Erozja gleb

Erozja gleby polega na niszczeniu jej grnej warstwy w wyniku wymywania przez wody opadowe i wywiewania przez wiatr. Erozja wpywa na glebe nie tylko tam skad jest ona usuwana, ale te tam, gdzie py osadza si zmniejszajc przepustowo systemw nawadniajacych, pojemno zbiornikw, itp.

  • Czynniki rodowiskowe o podstawowym znaczeniu dla erozji:

  • sia erozyjna opadu

  • sia erozyjna wiatru

  • podatno gleby na erozj


Globalne zmiany rodowiska

Globalne rozmiary erozji gleb w mln ha


Globalne zmiany rodowiska

Czynniki powodujce erozj gleby wg. Morgana (Soil erosion and conservation, 1986)

  • ENERGETYCZNY:

  • podatno na erozj po opadach deszczu

  • odpyw

  • sia wiatru

  • nachylenie stoku

  • dugo stoku

  • skrcenie stoku (terasy, grzbiety)

  • dugo wiatrochronw

  • obecno pasw ochronnych


Globalne zmiany rodowiska

Czynniki powodujce erozj gleby wg. Morgana (Soil erosion and conservation, 1986)

  • CZYNNIK ODPORNOCIOWY:

  • podatno gleby na erozj

  • zdolno infiltracji

  • przygotowanie gleby (nawozy, systemy upraw)

  • CZYNNIK OCHRONNY:

  • gsto zaludnienia

  • pokrywa rolinna

  • przygotowanie ziemi


Globalne zmiany rodowiska

Gleba piaszczysta jest bardziej naraona na erozj ni gliniasta

TYP PODOA

niezabezpieczone brzegi zbiornikw wodnych

wydeptywanie przez trzod


Globalne zmiany rodowiska

brzegi zbiornikw w okolicach wodopojw

rozjedanie przez ciki sprzt


Globalne zmiany rodowiska

Degradacja gleb

  • DEGRADACJA CHEMICZNA:

  • zanieczyszczenie gleby pestycydami

  • zasolenie gleby

  • utrata skadnikw pokarmowych

  • DEGRADACJA FIZYCZNA:

  • utrata porowatoci na skutek uywania cikiego sprztu

  • brak humusu


Globalne zmiany rodowiska

Globalne rozmiary degradacji gleb w mln ha


Globalne zmiany rodowiska

Pustynnienie

"Pustynnieniem nazywa si zarwno proces zmian, jak i stan rodowiska"

Thomas i Middleton, 1994

Wedug UNEP pustynnienie, to:

"wyrazisto skutkw ekonomicznych i spoecznych procesw, zarwno naturalnych, jak i sztucznych, zakcajcych rwnowag gleby, rolinnoci, powietrza i wody w obszarach naraonych na edaficzn lub klimatyczn susz"

ten cigy proces

" prowadzi do spadku lub destrukcji biologicznego potencjau ziemi, pogarszania warunkw ycia i rozwoju krajobrazu pustynnego"


Globalne zmiany rodowiska

Pustynnienie

Skutek ?

Proces ?


Globalne zmiany rodowiska

  • Wrd wielu definicji pustynnienia, niektre wydaj si dopenia inne s cakiem odmienne. Wszystkie jednak wymieniaj nastpujce cechy:

  • Pogorszenie kondycji ekosystemu

  • Degradacja rolinnoci

  • Zaburzenie potencjau biologicznego

  • Redukcja produktywnoci

  • Zuboenie ekosystemu

  • Intensyfikacja cech pustynnych


Globalne zmiany rodowiska

Rne definicje koncentruj si na odmiennych cechach:

Zmiany gleb (zasolenie)

Zmiany rolinnoci (zmniejszenie gstoci biomasy)

Zmiany zasobw wody (przesuszenie, zawodnienie)

Zmiany w atmosferze (albedo)

Ponadto zmiany produktywnoci biologicznej


Globalne zmiany rodowiska

  • Przyczyny pustynnienia:

  • Zmiany klimatu

  • Susze

  • Praktyki rolnicze

  • Nadmierny wypas

  • Opalanie drewnem

  • Nadmiar techniki

  • Erozja gleb


Globalne zmiany rodowiska

Salinizacja

Gleby w obszarach suchych rozwijaj si w rodowisku o ograniczonym opadzie, z du czstoci okresw suchych. Nadmiar parowania nad opadem powoduje, i zuboone s zasoby wd gruntowych, a sole mineralne rozpuszczone w wodzie akumuluj si w glebie, po jej wyparowaniu.

Niskie opady charakterystyczne dla obszarw suchych i psuchych czsto powoduj konieczno dodatkowego nawadniania. Dodatkowe zasoby wody rozpuszczaj wglan wapnia oraz sole zawarte w przypowierzchniowej warstwie gleby i transportuj je w gb ziemi.


Globalne zmiany rodowiska

Salinizacja

Stopie zasolenia rzek, strumieni i zbiornikw wodnych jest grony dla rodowiska. Due zasolenie zagra za gwnie obszarom suchym i psuchym, na ktrych stosuje si irygacj.

Systemy irygacyjne zwikszaj ilo parujcej wody, co zwiksza stenie soli na nawodnianym obszarze. Gleby poddane irygacji ,mog rwnie na skutek nawodnienia ulega wikszemu zasoleniu, co zmniejsza produktywno plonw i zagraa dostawom wody pitnej.


Globalne zmiany rodowiska

Pond du Gard, Francja


Globalne zmiany rodowiska

wspczesne systemy

irygacyjne


Globalne zmiany rodowiska

Arizona projekt


Globalne zmiany rodowiska

Chemiczne rodki ochrony plonw

Chemiczne rodki ochrony plonw s produkowane sztucznie i wykorzystywane na du skal w rolnictwie, ogrodnictwie i gospodarce lenej.

Poprawiaj wydajno plonw, chronic roliny przed szkodnikami, kontrolujc proces ich wzrostu, zmniejszajc liczb chwastw.

W efekcie energia soneczna, woda i skadniki pokarmowe su wzrostowi uprawianych rolin, zwikszajc ich produktywno

Pestycydy np. DDT

Biopestycydy

Herbicydy


Globalne zmiany rodowiska

Podsumowanie:

Zmiana krajobrazu

Defragmentacja naturalnych zbiorowisk rolinnych

Spadek biornorodnoci

Wylesianie, osuszanie terenw podmokych

Erozja wietrzna i wodna

Degradacja fizyczna i chemiczna

Zasolenie

Zawodnienie

Eutrofizacja zbiornikw wodnych

Pustynnienie

Wpyw na klimat:

zmiana albedo

zmiana pokrywy rolinnej bilans cieplny, parowanie

wydzielanie i pochanianie wgla CO2, metan


Wp yw przemys u na zmiany rodowiska

Wpyw przemysu na zmiany rodowiska

zmiany krajobrazu

nastpstwa wydobywania surowcw mineralnych

zmiany skadu atmosfery

kwane opady

ozon

metale cikie

odpady przemysowe


Globalne zmiany rodowiska

Krajobrazy przemysowe


Globalne zmiany rodowiska

Krajobrazy przemysowe


Globalne zmiany rodowiska

Krajobrazy przemysowe


Globalne zmiany rodowiska

Nastpstwa wydobywania surowcw mineralnych

Pierwsze kopalnie rud miedzi i elaza powstay 6000-8000 lat temu

Rodzaj zmian zaley od typu kopalni, rodzaju surowca i zasobnoci z

  • Metody eksploatacji z:

  • metody powierzchniowe

  • metody gbinowe

  • kamienioomy

  • odkrywki

  • odwierty

Odkrywkowa kopalnia rud uranu Anaconda w Meksyku zajmuje obszar 486 ha, z czego 445 ha jest pokrytych hadami nadkadu in odpadw

Odpady s szczeglnie podatne na erozje wodn i wietrzn. Zniszczony zosta lokalny system drenujcy, a wody i gleby zostay zanieczyszczone radioaktywnymi odpadami uranu.

najwiksza odkrywkowa kopalnia miedzi w Bingham Canyon (Utah) ma szyby o gbokoci 700 m, rednic 3.2 km i powierzchni 7 km2

W Togo z przybrzenych ska osadowych wydobywane s fosforyty. Gleby ulegy degradacji, a skadowanie nadkadw stworzyo sztuczny krajobraz had wysokich na kilkanacie metrw i zajmujcych kila tysicy hektarw


Globalne zmiany rodowiska

Metody powierzchniowe i odkrywki:

Hady nadkadw

Hady odpadw (1 tona wolframu to zwykle okoo 100 ton odpadw)

Drenowanie zmieniajce lokalny obieg wody (spadek poziomu wd gruntowych, powstanie leja depresyjnego)

Rekultywacja terenw pokopalnianych


Globalne zmiany rodowiska

Grnictwo podziemne:

osiadanie gruntu (studzienki, rynny, jamy lub ugicia)

zmiany systemu drenujcego

hady odpadw

hady mineraw (zwaszcza wgla)

skaenie gleb i wd metalami cikimi


Globalne zmiany rodowiska

Zmiany wywoane wykorzystywaniem paliw kopalnych:


Globalne zmiany rodowiska

Kwane opady


Globalne zmiany rodowiska

Kwane opady

skala kwasowoci


Globalne zmiany rodowiska

Kwane opady


Globalne zmiany rodowiska

Lasy s powanie zagroone przez kwane opady. Drzewa mog traci liscie lub igy, co powoduje nadmierne parowanie wody i zakcenia w procesie fotosyntezy - skutkiem czego zmniejsza si ich odporno na warunki klimatyczne, ronie podatno na choroby i bezbronno wobec szkodnikw. Kwane deszcze zakwaszaj gleb oraz wymywaj z niej wap, magnez i potas, powoduje to znaczny niedobr skadnikw odywczych, korzenie rolin maj zmniejszon moliwo pobierania niezbdnych do rozwoju elementw, przez to zamieraj, a rolina ginie. Na stokach Gr Izerskich (Sudety Zachodnie, 700-800 m. n.p.m.) lasy zamieniy si w cmentarzysko martwych drzew. Drzewa na wikszych wysokociach (w Grach Izerskich, Karkonoszach, Grach witokrzyskich) s szczeglnie podatne na uszkodzenia, poniewa krople wody we mgle i w chmurach (a gry czsto s spowite chmurami i mg) s zazwyczaj duo bardziej kwane ni krople deszczu.

Kwane opady


Globalne zmiany rodowiska

Kwane opady

pstrg

oko

oko

aby

salamandry

miczaki

raki

we

jtki

Kwane opady maj negatywny wpyw na zbiorniki wodne: jesiora i stawy. W zakwaszonym jeziorze przeywaj jedynie najodporniejsze gatunki. Gin ryby, a nastpnie ptaki, dla ktrych ryby stanowi gwne poywienie ( z braku poywienia lub zatrute przez toksyczne substancje kumulujace sie w organizmach ryb). Kwane opady niszcz ikr, ograniczajac w ten sposb populacje ryb.


Globalne zmiany rodowiska

Transgraniczny transport zanieczyszcze


Globalne zmiany rodowiska

W 1979 r, the United Nations Economic Commission for Europe (UNECE) wprowadzia Konwencj o Transgranicznym Transporcie Zanieczyszcze. W 1985 wikszo czonkw UNECE podpisaa Protok o Redukcji Emisji Siarki, zgadzajc si na redukcj emisji tlenkw siarki o 30% (w stosunku do poziomu z roku 1980) do 1993. Nazwano t grup krajw "klubem 30%". Wszystkie kraje, ktre podpisay ten Protok, a take inne osigny zakadany poziom redukcji.

Protok Sofijski o redukcji emisji tlenkw azotu wprowadzono w 1988 roku. Zakada stabilizacj emisji na poziomie tej z roku 1987, niektrym krajom udao si nawet zmniejszy emisj o 30% do roku 1998. Niestety innym krajom nie udao si sprosta wymaganiom z powodu rosncych emisji komunikacyjnych, mimo i prawo unijne wymagao stosowania katalizatorw w samochodach wyprodukowanych po 1993 roku.


Globalne zmiany rodowiska

W 1988 roku wprowadzono dyrektyw unijn nakazujc by elektrownie w krajach Unii Europejskiej zredukoway emisje dwutlenku siarki i tlenkw azotu. W Wielkiej Brytanii emisj dwutlenku siarki zredukowano o 60% a tlenkw azotu o 30 % do roku 1998.

Konwencja UNECE o Transgranicznym Transporcie Zanieczyszcze Atmosfery podpisana przez 27 krajw europejskich w 1999 roku w Goteborgu w celu ograniczenia zakwaszenia, eutrofizacji i koncentracji przyziemnego ozonu wymusza zmniejszenie emisji czterech typw substancji: dwutlenku siarki, tlenkw azotu, lotnych wglowodorw i amoniaku do roku 2010.


Globalne zmiany rodowiska

Ozon

ozon to trjatomowa czsteczka tlenu

Ozon tworzy warstw w stratosferze, najciesz w strefie gorcej, a gstsz nad biegunami. Zawarto ozonu okrela si w jednostkach Dobsona (DU) i wynosi ona od okoo 260 DU w tropikach do ponad 350 w wysokich szerokociach geograficznych.

(1/v = dugo fali < ~ 240 nm)

http://www.ozonelayer.noaa.gov/science/ozhole.htm


Globalne zmiany rodowiska

W dolnej troposferze, przy powierzchni Ziemi, ozon jest grony dla ycia jest gwnym skadnikiem smogu fotochemicznego.

Ozon zawarty w stratosferze pochania szkodliwe dla organizmw yjcych na Ziemi ultrafioletowe promieniowanie soneczne (UV) o dugoci fali od 240 do 320 nm.

Cho promieniowanie UV prowadzi do rozpadu ozonu, to moe on tworzy si znw w reakcjach:

a rozpada si w reakcji:

cykl reakcji 1-4 nosi nazw reakcji Chapmana


Globalne zmiany rodowiska

Gazy aktywne chemicznie w atmosferze wystpuj w znacznie mniejszych steniach w atmosferze. Niektre z nich s rwnie gazami szklarniowymi jak ozon O3, ktry spenia bardzo istotn rol w procesach fotochemicznych w atmosferze. Bez ozonu skad chemiczny atmosfery byby cakiem inny.

  • Porwnujc profil temperatury z profilem ozonu w atmosferze mona zauway, e:

  • w troposferze, gdzie temperatura maleje z wysokoci, zawarto ozonu jest niewielka

  • w stratosferze zawarto ozonu szybko ronie do wysokoci ok. 25-30 km, a temperatura jest prawie staa

  • z powodu braku zmian temperatury z wysokoci pionowe mieszanie w stratosferze zanika

  • rozkad temperatury w stratosferze jest cile zwizany z zawartoci ozonu

  • ozon, ktry akumuluje si w stratosferze pochania dugofalowe promieniowanie Ziemi i atmosfery i krtkofalowe (ultrafioletowe) promieniowanie soneczne

  • pochonita energia stanowi rdo energii w stratosferze i powoduje, e temperatura przestaje male z wysokoci


Globalne zmiany rodowiska

W troposferze jest bardzo mao ozonu, stosunek zmieszania ozonu wynosi tu okoo 40nmol/mol, (n=nano=10-9)

Jeli przyjrzymy si wysokociom, do ktrych dociera promieniowanie soneczne o okrelonej dugoci, to fale krtsze ni 200 nm s pochaniane prawie cakowicie do wysokoci 50 km nad Ziemi, gwnie przez jednoatomowe czsteczki tlenu i azotu (O i N). Ozon pochania promieniowanie o dugociach z przedziau 200-300nm. Gdyby nie ozon promieniowanie to docieraoby do powierzchni Ziemi wywierajc katastrofalne skutki.

Dla fal duszych ni 300 nm pochanianie przez ozon jest sabsze, i promieniowanie to dociera do powierzchni Ziemi. Promieniowanie w zakresie 300-320 nm, tzw. UV-B (biologicznie aktywne), moe powodowa rumie, a nawet raka skry, gdy pochaniane jest w zbyt duych dawkach, ale peni rwnie pozytywn, czyszczca rol w atmosferze. A do dugoci 335 nm promieniowanie UV moe powodowa rozpad ozonu na czsteczk tlenu i atom tlenu w stanie wzbudzonym. Ten ostatni chtnie reaguje z par wodn zawart w atmosferze tworzc tzw. grup hydroksylow OH


Globalne zmiany rodowiska

O3 + h O* + O2 (<335 nm)

O* + H2O 2OH

Grupa hydroksylowa OH nazywana jest "detergentem" w atmosferze, poniewa reaguje z prawie wszystkimi gazami usuwajc je z atmosfery. Bez OH skad chemiczny atmosfery byby cakowicie odmienny.


Globalne zmiany rodowiska

Ozon wykorzystywany jest do wyjaawiania wody pitnej (ozonowanie), pomieszcze (szczeglnie w szpitalach: lampa ozonowa), utleniania paliwa rakietowego, a take jako reagent w ozonolizie.

Ozonoliza jest stosowana w przemyle do przyspieszania biodegradacji ciekw organicznych

Ozon jest jednym z najskuteczniejszych znanych rodkw dezynfekcyjnych, nie wytwarza rakotwrczych i innych szkodliwych produktw ubocznych. W procesie uzdatniania wody (ozonowanie) ozon jest jedn z najlepszych moliwoci, poniewa nie jest tak drogi w pniejszej eksploatacji jak np. odwrcona osmoza (ultrafiltracja), a produkt wynikowy jest porwnywalny.

Typowy rodek dezynfekcyjny do uzdatniania wody chlor, podczas wstpnego procesu chlorowania wody z zawartymi w niej zwizkami organicznymi, powoduje powstawanie produktw ubocznych, ktre s umiarkowanie toksyczne dla ludzi, m.in. chloroform. Trzeba jednak podkreli, e substancje te tworz si w bardzo maej iloci i ich szkodliwo jest znacznie mniejsza, ni skadnikw wody nieuzdatnianej, jednak mog wyranie obniy jej waciwoci organoleptyczne.


Globalne zmiany rodowiska

Dziaanie bakteriobjcze ozonu jest okoo 50 razy skuteczniejsze i 3000 razy szybsze ni chloru. Niestety, ozon ma stosunkowo krtki czas rozkadu, przez co ozonowana woda pozostaje aseptyczna przez krtki czas (tzn. nie mona jej bezpiecznie przesya dugimi rurocigami). Dlatego ozon nie moe cakowicie wyeliminowa chloru z procesu uzdatniania wody, jednake moe go w istotny sposb ograniczy, w iloci niezbdnej do utrzymania w sterylnoci wszystkich nitek sieci wodocigowej po przejciu wody przez stacj uzdatniania. Zabieg taki wyranie poprawia waciwoci organoleptyczne spoywanej wody (brak wyczuwalnego zapachu i smaku chloru oraz mtnego zabarwienia).


Globalne zmiany rodowiska

Rozkad ozonu na kuli ziemskiej

Pomiary ozonu


Globalne zmiany rodowiska

Od poowy lat siedemdziesitych XX wieku nad Antarktyd obserwuje si systematyczny spadek stenia ozonu. Gwnym czynnikiem odpowiedzialnym za niszczenie ozonu w stratosferze s zwizki wgla, chloru i fluoru zwane freonami. W warunkach naturalnych freony nie wystpoway. Ich produkcj rozpocza korporacja General Motors w 1928 roku. Miay zastpi toksyczny amoniak w urzdzeniach chodniczych. Freony stosowane byy take we wszelkiego rodzaju rozpylaczach, jako rodki sterylizujce narzdzia medyczne i odtuszczajce elementy elektroniczne. Wydaway si by cakowicie nieszkodliwe, bo nie ulegay rozpadowi w dolnej troposferze i tanie w produkcji. W latach osiemdziesitych odkryto jednak, e na skutek rozpadu freonw w stratosferze pod wpywem promieniowania sonecznego uwalnia si chlor, ktrego jedna czsteczka potrafi zniszczy nawet 100 tysicy czsteczek ozonu. Dzieje si tak, poniewa w reakcji rozpadu ozonu chlor peni jedynie rol katalizatora i po zniszczeniu jednej czsteczki jest gotw do niszczenia nastpnych dopki nie zostanie zwizany w jakiej innej reakcji chemicznej, np z dwutlenkiem azotu lub metanem.


Globalne zmiany rodowiska

Podczas nocy polarnej nad Antarktyd rozwija si silny wokbiegunowy wiatr wir polarny - w rodkowej i dolnej stratosferze izolujcy powietrze nad biegunem. Poniewa brak jest promieniowania sonecznego, powietrze wewntrz wiru wychadza si, a temperatura spada poniej -80 C. W tych warunkach tworz si specyficzne chmury, zwane polarnymi chmurami stratosferycznymi, zbudowane nie z kropelek wody, a z trjhydratu kwasu azotowego. Gdy temperatura spada tworz si wiksze czstki zoone z wody, lodu i rozpuszczonego kwasu azotowego. Dziki temu, e czsteczki kwasu azotowego zostaj zwizane w chmurze, spada w atmosferze stenie tlenkw azotu, ktre byyby zdolne wiza chlor w reakcji:

ClO + NO2 + M ClONO2 + M.


Globalne zmiany rodowiska

Uwizienie azotu w chmurze sprzyja utrzymywaniu si wysokiego stenia aktywnego chloru Cl2 w stratosferze. W reakcji niszczenia ozonu bierze jednak udzia chlor atomowy. Wiosn wraz z pojawieniem si promieniowania sonecznego dochodzi do fotodysocjacji dwuatomowego chloru, czyli jego rozpadu na dwa atomy pod wpywem promieniowania sonecznego:

Cl2 + hCl + Cl

To tumaczy, dlaczego do gwatownego spadku stenia ozonu dochodzi na wiosn. Nagromadzony dwuatomowy chlor rozpada si wwczas na jednoatomowe czsteczki i wchodzi w reakcj z ozonem. W miar postpujcego ocieplenia z polarnej chmury stratosferycznej uwalniaj si zwizki azotu, ktre reagujc z chlorem, wi go i czyni niegronym dla ozonu. Zasoby ozonu zaczynaj powoli rosn i w lecie pkuli poudniowej stenie ozonu wraca do normy


Globalne zmiany rodowiska

Nad Antarktyd (a ostatnio rwnie nad Arktyk), stratosferyczny ozon ulega cyklicznemu zanikowi wczesn wiosn. Dzieje si tak dziki emisji do atmosfery sztucznie wyprodukowanych przez czowieka zwizkw chloru, fluoru i wglowodorw zwanych CFC lub freonami.


Globalne zmiany rodowiska

Produkcja gazw niszczcych warstw ozonow jest ograniczana przez seri porozumie midzynarodowych, poczynajc od tzw. "Protokou Montrealskiego" z 1987 po jego kolejne uzupenienia . Obecnie protok ten podpisao (ratyfikowao) 180 pastw, ustalajc cis kontrol nad produkcj, ktra jest stopniowo ograniczana w perspektywie cakowitego zakazu produkcji przed 2050 rokiem.


Globalne zmiany rodowiska

Konwencja Wiedeska w sprawie ochrony warstwy ozonowej (Vienna Convention for the Protection of the Ozone Layer) - midzynarodowy traktat podpisany 22 marca 1985, przez pastwa Wsplnoty Europejskiej majca na celu tworzenie zarysu polityki ochrony warstwy ozonowej w krajach sygnatariuszach.

Akt wszed w ycie w 1987 r. i zobowizywa pastwa sygnatariuszy do prowadzenia pomiarw poziomu w atmosferze, ograniczenia emisji gazw powodujcych zubaanie warstwy ozonowej oraz prowadzenia bada nad skutkami zaniku warstwy ozonowej.


Globalne zmiany rodowiska

Skutki skadowania odpadw

  • Odpady:

  • cieki i odpadki z gospodarstw domowych

  • odpady powstae w procesach przemysowych

Usuwanie mieci z obszarw miejskich rozpoczto w latach 40-stych XIX w.


Globalne zmiany rodowiska

ODPADY

zanieczyszczenie wd rdldowych lub przybrzenych ciekami

  • nieoczyszczone cieki mog zawiera patogeny wielu chorb:

  • poliometylis (choroba Heinego Medina)

  • czerwonka bakteryjna (dezynteria)

  • tyfus brzuszny

  • cholera

  • wysypiska mieci w pobliu wielkich miast

  • zapach (siarkowodr)

  • metan

  • tlenki azotu

  • zanieczyszczenie wd gruntowych


Globalne zmiany rodowiska

ODPADY

Recycling:

szko, papier, aluminium, plastik, stal, odpady wkiennicze

  • Spalanie:

  • zalety:

  • substancje toksyczne skoncentrowane w lotnym popiele mog by wychwycone przez kontrolery emisji

  • popi mona wykorzysta jako kruszywo do budowy drg

  • podczas spalania mona wytwarza energi elektryczn

  • wady:

  • depozycja rtci

  • dioksyny i furany

ODPADY RADIOAKTYWNE


Globalne zmiany rodowiska

PODSUMOWANIE:

  • zmiany krajobrazu

  • nastpstwa wydobywania surowcw mineralnych

  • zmiany skadu atmosfery

  • kwane opady

  • ozon

  • metale cikie

  • odpady przemysowe


  • Login