I Równowaga ekologiczna w systemie przyrodniczym Ziemi
Klęski żywiołowe jako zakłócenia równowagi ekologicznej.
Pytania:
1. Jaka jest przyczyna trzęsień ziemi?
2. Wyjaśnij warunki tworzenia się cyklonów?
Ćwiczenia:
1. Korzystając z dostępnych źródeł, opisz przebieg jednej z katastrofalnych erupcji wulkanicznych. Zastanów się, jakie przyczyny doprowadziły do ofiar w ludziach. Zaproponuj działania, które w sytuacji kolejnej erupcji zminimalizują straty.
2. Kodzystając z dostępnych źródeł, przedstaw przebieg ?powodzi tysiąclecia? (1997 r.) w Polsce. Zaproponuj działania mogące w przyszłości ograniczyć ewentualne szkody.
Przejawy działalności człowieka w środowisku i jej skutki.
Pytania:
1. Na czym polega erozja gleb i jaki jest w niej udział człowieka? Który rodzaj działalnosci człowieka w najwiekszym stopniu powoduje erozją gleb ?
2. Dlaczego człowiek przekształcił środowisko przyrodnicze?
Ćwiczenia:
1. Wynotuj z atlasu obszary najbardziej zgrożone erozjągleb. Zanim to zrobisz, przypomnij sobie na jakich terenach erozja gleb jest najbardziej intensywan oraz jakie czynniki ją powodują.
2. Na podstawie tabeli zamieszczone w podreczniku (tabela 15, str. 168 odpwiedz, które państwa mają największe, a które najmniejsz zasoby wody, w przeliczeniu na jednego miszkańca. Podaj prawdopodone przyczyny. Które państwa mają najkorzystniejszy stosunek poboru wody do jej zasobów? Oblicz ten wskaźnik, dzieląc wielkość poboru przez wielkość zasobów wody w danym kraju. Dla krajów o najniższym wskaźniku zapronuj działania pozwalające zmniejszyć pobór wody?
Zagrożenia wzrostem efektu cieplarnianego.
Pytania:
1. Czy byłoby możliwe życie na Ziemi gdyby efekt cieplarniany w ogóle nie zachodził na kuli ziemskiej? Odpowiedź uzasadnij.
2. Które skutki efektu cieplarnianego stwarzają według ciebie największe niebezpieczeństwo? Wyjaśnij dlaczgeo?
Ćwiczenia:
1. Wymień żródła gazów cieplarnianych. Zaproponuj działania, jakie można podjąć, aby ograniczyć ich emisję. Podziel działania na indywidualne i zbiorwe.
2. Na podstawi mapy (ryc. 131, str. 172) określ obszary, w których emisja dwutlenku węgla jest największa i odpowiedz czym jest to spowodowane.
Klęski żywiołowe jako zakłócenia równowagi ekologicznej.
Ad. 1 Jaka jest przyczyna trzęcień ziemi?
Geograficzne rozmieszczenie trzęsień ziemi pokrywa się dość dokładnie z obszarami występowania czynnych wulkanów. Podobnie jak i tam, istnieją dwie głównie strefy najczęściej doświadczane przez te katastrofy: pierścień dookoła pacyficzny i strefa śródziemnomorska, ciągnąca się od Gibraltaru poprzez rejon Morza Śródziemnego, Azję mniejszą, Iran, Afganistan, Himalaje do Archipelagu Malajskiego. Są to obszary młodych gór i pęknięć skorupy ziemskiej, gdzie po niedawnych ( w znaczeniu geologicznym ) ruchach skorupa ziemska nie uspokoiła się, nie doszła do stanu zupełnej równowagi. Od czasu do czasu coś prawdopodobnie jeszcze przemieszcza się, osiada, powodując owe wstrząsy dlatego trzęsienia ziemi mogą występować i daleko poza wymienionymi strefami, wszędzie tam gdzie były wszędzie tam, gdzie były jakieś niedawne pęknięcia czy przesunięcia uskokowe.
Niektóre trzęsienia ziemi są związane w sposób zupełnie widoczny z takimi pęknięciami. San Francisco leży na wielkim uskoku San Andreas, dającym się prześledzić na długości kilkuset kilometrów wzdłuż wybrzeży kalifornijskich. Uskok ten "odżywa" od czasu do czasu, gdyż wybrzeża te były parokrotnie doświadczane przez trzęsienia ziemi. Na przedłużeniu wielkich uskoków obcinających od PD Wysoki Atlas znajduję się miasto Agadir w Maroku. Również przez Skopje w Jugosławii, zniszczone w 1963 roku przebiega linia dyslokacyjna typu uskokowego.
Pęknięcia skorupy ziemskiej bywają tak głębokie, że dochodzą do stref płynnej magmy i powodują jej wydobywanie się na powierzchnię w postaci zjawisk wulkanicznych.
Istota trzęsień ziemi polega - ogólnie biorąc - na tym, że zachodzące we wnętrzu naszej planety przesunięcia mas, a może także i inne nie znanej nam natury zjawiska wywołują drgania rozchodzące się we wszystkich kierunkach w postaci tzw. fal sejsmicznych. Miejsce, gdzie powstają owe drgania, nosi nazwę ogniska trzęsienia ziemi, albo z greckiego- hipocentrum. Jak wykazały długoletnie obserwacje i obliczenia, olbrzymia większość ognisk znajduje się na głębokości około dziesięciu do kilkudziesięciu kilometrów, przy czym zdecydowanie przeważają płytsze. Ale znane są i bardzo głębokie, położone nawet poniżej 700 kilometrów.
Z ogniska wychodzą fale sejsmiczne dwojakiego rodzaju. Jedne nazywamy podłużnymi, albowiem cząsteczki ośrodka, w którym rozchodzą się drgania, poruszają się (drgają) w tych samych kierunkach, w których następuje rozprzestrzenienie się fal, czyli wzdłuż, powodując zagęszczenia i rozchodzenia materii do fal podłużnych należą m.in. fale dźwiękowe (głosowe). Wszyscy wiedzą, że silny huk wywołany np. jakaś eksplozją, może spowodować wypadnięcie szyb w pobliskich budynkach, wygniata je bowiem fala zagęszczonego powietrza, po której następuje "próżnia", tj. powietrze bardzo rozrzedzone.
Fale podłużne rozchodzą się we wszystkich trzech ośrodkach fizycznych: gazowym, stałym i ciekłym, zmieniając tylko swą prędkość. Im ośrodek jest gęstszy, tym prędkość będzie większa. W powietrzu wynosi ona 330 m/s, a w skałach litych - od 3 do prawie 5 km/s.
Drugi rodzaj fal nosi nazwę poprzecznych, ponieważ drgania odbywają się poprzecznie, prostopadle do kierunku rozchodzenia się fal. Takie drgania przenoszą się tylko w ośrodkach posiadających pewną sprężystość, tj. zdolność do krótkotrwałej zmiany kształtu i powrotu do postaci pierwotnej. Jedynie ciała stałe cechują się taką zdolnością i dlatego fale poprzeczne nie rozchodzą się ani w cieczach ( np. w wodzie ), ani w gazach, lecz zanikają w nich. Są one także powolniejsze od fal podłużnych, ich chyżość wynosi bowiem zaledwie 0,6 prędkości podłużnych.
Fale sejsmiczne rozchodzące się z hipocentrum docierają najprędzej do powierzchni Ziemi w miejscu położonym bezpośrednio nad ogniskiem. Miejsce to zwiemy epicentrum. Im dalej od epicentrum, tym później dobiegają drgania i tym są one słabsze. Dlatego największe zniszczenia występują w najbliższym jego sąsiedztwie, tzw. Obszarze epicentralnym, w którym także najsilniej zaznacza się działania fal długich. Te ostatnie przedstawiają fale wtórne, wzbudzone na powierzchni ziemi przez fale podłużne i poprzeczne; powodują one największe wychylenia gruntu i tym samym - zniszczenia. Rozmiary obszaru epicentralnego zależą od wielkości trzęsienia ziemi i od głębokości ogniska.
Ad 2 Wyjaśnij warunki tworzenia się cyklonów?
Cyklon - rodzaj cyrkulacji atmosferycznej typowej dla niżów barycznych; wirowy układ wiatrów w obrębie niżu (przemieszczają się po liniach spiralnych od zewnątrz do środka), na półkuli północnej kierunek przeciwny do kierunku ruchu wskazówek zegara, zaś na południowej zgodny z kierunkiem wskazówek zegara. Cyklony występują zazwyczaj w umiarkowanych i wysokich szerokościach geograficznych, ich przechodzeniu towarzyszą zmiany pogody (zmiany temperatury powietrza, ciśnienia, prędkości wiatru, pojawienie się silnych opadów itp.). Cyklony o katastrofalnych nieraz skutkach, występujące w niskich szerokościach geograficznych określa się jako cyklony tropikalne.
Warunki powstawania cyklonów:
Aby mógł powstać cyklon, powinny być jednocześnie spełnione następujące warunki:
- Temperatura wody w warstwie powierzchniowej oceanu grubości co najmniej 50 m powinna przekraczać 26,5C. Ocean stanowi wtedy dostatecznie pojemny dla rozwoju cyklonu zbiornik energii. Po utworzeniu się chmur powietrze ogrzewane jest i nawilażane przez ciepłą wodę oceanu.
- Rozkład temperatury i wilgotności w atmosferze powinien być odpowiedni dla rozwoju intensywnych, wypiętrzonych chmur burzowych (tzw. atmosfera potencjalnie niestabilna duże ilości ciepłego znajdują się nisko). Rozwija się wówczas głęboka (przez całą grubość troposfery) konwekcja, która może "rozkręcić" cały układ.
- Zmienność prędkości wiatru z wysokością w całej troposferze powinna być niewielka. Pozwala to na "zorganizowanie się" chmur konwekcyjnych w układ cykloniczny.
Gdy warunki te są spełnione i nad oceanem pojawi się słaby niż lub nawet zafalowanie pola ciśnienia (izobar), mogą się one rozwinąć w cyklon wg następującego scenariusza. W bliskim sąsiedztwie zmiany pola ciśnienia rozwija się kilka głębokich, burzowych chmur konwekcyjnych "zasysających" ciepłe i wilgotne powietrze znad oceanu. Pod nimi tworzy się obszar ciśnienia niższego niż w otoczeniu. Pod kompleks chmur napływa z otoczenia coraz więcej wilgotnego i ciepłego powietrza, które zaczyna się poruszać po spirali pod wpływem działania siły Coliorisa. Ten etap nazywa się mezoskalowym systemem konwekcyjnym. Ruchy konwekcyjne intensyfikowane są przez lżejsze, bo ciepłe i wilgotne powietrze znad oceanu, ruchy te następnie organizują się, tworząc układ wirujacych chmur. Siła odśrodkowa działająca na ciężkie, bo ochłodzone i zawierajace skroploną wodę, sprawia, że w centrum układu powstaje najniższe ciśnienie i dzięki temu układ rozpędza się dalej. W tym momencie powstaje już cyklon tropikalny. Jego dalszy rozwój i ewentualne przekształcenie się w huragan zależą od ilości dostarczonej energii na trasie układu. Gdy wirowanie jest dostatecznie intensywne a cyklon ma grubość całej troposfery, przyziemna warstwa nie nadąża z dostarczaniem powietrza do centrum, powietrze zaczyna napływać też górą, w środku układu wytwarza się tzw. oko cyklonu - bezchmurny obszar ze stosunkowo słabymi wiatrami i silnymi ruchami zstępującymi. Dostarczenie zimnego powietrza do centrum cyklonu przyspiesza kondensację wody napędzając jeszcze bardziej cyklon. Po przemieszczeniu nad chłodniejsze wody bądź ląd, gdzie układ nie znajduje się i nie otrzymuje dostatecznej ilości energii, cyklon tropikalny słabnie i zanika.
Cyklony najczęściej rozwijają się na przełomie lata i jesieni, co jest związane z najwyższą temperaturą powierzchni wód w tym okresie. Na przykład na Atlantyku 96% huraganów o sile wiatru przekraczającej 50 m/s pojawia się między sierpniem a październikiem. Wyjątkiem jest północna część Oceanu Indyjskiego, gdzie występują dwa maksima częstości występowania silnych sztormów cyklonicznych: w maju i listopadzie.
Ćwiczenie 1
Korzystając z dostępnych źródeł, opisz przebieg jednej z katastrofalnych erupci wulkanicznych. Zastanów się, jakie przeczyny doprowadziły do ofiar w ludziach. Zaproponuj dzialania, które w sytuacji kolejnej erupcji zminimalizują straty.
Wezuwiusz.
Wezuwiusz to jedyny w Europie czynny wulkan znajdujący sie na stałym lądzie. W starożytności okolice wulkanu słynęły tylko z doskonałych winnic. Wszystko sie zmieniło, gdy w 79 r. n.e. miała miejsce erupcja, która zniszczyła Pompeje, Herkulanum i Stabie. Dziś wciąż groźny wulkan budzi szacunek. Cieszy się rownież nie słabnącą popularnością wśród turystów odwiedzających Półwysep Apeniński. Lokalizacja
Wezuwiusz znajduje się na Półwyspie Apenińskim, we włoskim regionie Kampania, nad Zatoką Neapolitańską Morza Tyrreńskiego. Większe miasta w pobliżu wulkanu to Neapol, Stabie.
Budowa
Wezuwiusz ma interesującą budowę. Należy do nielicznej grupy wulkanów pierścieniowych. Stożek o wysokości 1277 m n.p.m. wraz z kraterem, którego średnica wynosi kilkaset metrów, a obwód 1500 m, wyrasta z mocno zdegradowanej kaldery - pozostałości starszego krateru, który pierwotnie liczył 11 km obwodu. Krawędź kaldery w najwyższym punkcie osiąga 1132 m n.p.m. (szczyt Monte Somma). 24.08.79 r. n.e.
24 sierpnia 79 r. rozpoczął się kataklizm. Jego opis zachował się w listach Pliniusza Młodszego do Tacyta. Wg słów Pliniusza o godz. 8 rano:
Wybuch:
"Zaczęła się wznosić chmura, ale patrząc z oddali nie wiadomo było, znad jakiej góry. Dopiero po dłuższych obserwacjach ustalono, że znad Wezuwiusza. Wyglądem przypominała drzewo, jak gdyby olbrzymią pinię, wznosząc się wysoko na kształt wydłużonego pnia i rozpościerając na górze rozłożyste konary."
Wuj Pliniusza Młodszego - Pliniusz Starszy zorganizował wyprawę ratunkową:
"Każe on wypłynąć na morze czterorzędowcom i na nich wyrusza, udzielając pomocy. Piękność wybrzeża przyciągała bowiem mnóstwo turystów. Zdąża w okolice, skąd inni uciekają, i wyzbyty wszelkiej obawy, że wszelkie fazy tego straszliwego kataklizmu albo dyktował, albo sam zapisywał."
"Popiół padał już na statki. W miarę jak się zbliżały do miejsca katastrofy, stawał się coraz gorętszy i coraz gęstszy. Teraz już spadały skałki pumeksowe oraz kamienie czarne i dookoła opalone. Góra Wezuwiusz gorzała w wielu miejscach rozległymi wypryskami płomieni i wysokimi słupami ognia, których blask i jasność nabierały jeszcze intensywności, w mrokach nocy."
Oprócz materiałów piroklastycznych, eksplozjom towarzyszyły silne wstrząsy, pęknięcia oraz opary siarki, które unosiły się nad miastami.
"Już gdzie indziej wzeszedł dzień, ale dokoła trwała noc bardziej mroczna i gęstsza od wszystkich innych nocy. Od czasu do czasu rozwidniały ją pęki płomieni i błyski różnego rodzaju. Morze ciągle było wzburzone i groźne."
Skutki erupcji
W wyniku erupcji zostały zniszczone 3 miasta: Pompeje, Herkulanum i Stabie. Tylko ostatnie z nich później odbudowano.
Pompeje znalazły się pod 7-metrową warstwą popiołów, a Herkulanum zalała błotnista lawa, tworząc skorupę 15-20 m grubości. W Pompejach zginęło ok. 2000 ludzi. Specjalna komisja utworzona przez cesarza Tytusa objęła pod opiekę ocalałych. Majątki tych, którzy zginęli, przekazano ocalałym.
Ruiny miasta Herkulanum odkryto przypadkowo w 1709 r. Nie zostało ono jeszcze w całości zbadane. Odsłonięto dzielnicę nadmorską. Pod ziemią nadal są świątynie, cz. forum, wiele domów, nekropolie (większość z nich jest zlokalizowana pod dzisiejszym miastem Resina). Metodą odkrywania ruin jest drążenie głębokich tuneli w głąb zastygłej skorupy lawy. Pod tą warstwą zachowały się łatwo niszczejące materiały- papirusy, drewno, tkaniny, żywność. Do niedawna sądzono, że przyczyną śmierci mieszkańców było uduszenie. Jednakże grupa naukowców z uniwersytetu w Neapolu dzięki badaniom poczynionym w Herkulanum udowodniła, że śmierć następowała natychmiast wskutek szoku termicznego wywołanego przez gorącą chmurę gazów, która opadła na miasto 12 h po erupcji. Dokonano analizy uszkodzeń zębów i zabarwień kości. Na jej podstawie stwierdzono, że ofiary doświadczyły temperatury 500 st. C. Śmierć następowała w ułamku sekundy. Kurczyły się kończyny ofiary, a ułożenie ciała utrwalały osiadające na pozostałościach tkanek miękkich popioły. W XIX wieku Giuseppe Fiorelli (arch. włoski) sporządził odlewy ciał ofiar erupcji. Dokonał tego poprzez wlewanie gipsu w wydrążenia pozostawione w zasklepionym popiele.
Zapobieganie:
Wulkany zawsze budziły podziw, strach i szacunek. Na ziemi jest około 600 wulkanów czynnych i wiele tysięcy ?drzemiących? lub takich, które najprawdopodobniej już się nie uaktywnią. Każdego roku uaktywnia się ponad 50 wulkanów. Od ponad 1000 roku w wyniku erupcji wulkanów bezpośrednio lub pośrednio zginęło ponad 300 000 ludzi. Blisko 10% ludności żyje w pobliżu wulkanów.
przewidywanie:
Praktyczne wcześniejsze przewidzenie zjawiska jest mało prawdopodobne. Wiedza jest jeszcze stosunkowo niewielka. Można ewentualnie przewidzieć, którędy zejdzie lawa, kiedy już nastąpi wybuch wulkanu.
zapobieganie:
Działania na tym etapie mogą polegać wyłącznie na doraźnych przedsięwzięciach technicznych lub wcześniejszym oznakowaniu czy blokowaniu ewentualnych dróg spływu lawy.
przygotowanie:
Głównym zadaniem jest właściwe zagospodarowanie terenu i bieżący monitoringu. Najrozsądniej byłoby nie zamieszkiwać na terenach zagrożonych obszarach i nie zagospodarowywać tych terenów. W rzeczywistości w pobliżu wulkanów żyje około 10% ludności. Stąd też konieczność określenia zakresu ochrony na terenach zagrożonych. Dotyczy to:
Ochrony przed błotem:
- budowa barier, zapór
- budowa wałów i zapór zmieniających kierunek spływającego błota
Ochrona przed popiołem:
- stosowanie odpowiednio wzmocnionych dachów i wytrzymałych na temperaturę
- używanie filtrów chroniących drogi oddechowe
- budowa hydrantów i innego ratowniczego wyposażenia odpornego na wysoką temperaturę
Ochrona przed wybuchem i falą uderzeniową
- praktycznie nie istnieje, jedyny ratunek to ucieczka z zagrożonego terenu.
Tak jak w innych sytuacjach związanych z ochroną przed zagrożeniami, istotną rolę odgrywa profilaktyka. Walczyć z czymś lub bronić się przed czymś możemy efektywnie tylko wówczas, kiedy mamy pełne rozpoznanie co do genezy i skali zagrożenia. W odniesieniu do wulkanów takiej wiedzy jeszcze nie posiadamy.
Ćwiczenie 2
Kodzystając z dostępnych źródeł, przedstaw przebieg ?powodzi tysiąclecia? (1997 r.) w Polsce. Zaproponuj działania mogące w przyszłości ograniczyć ewentualne szkody.
Powódź tysiąclecia w Polsce
powódź, która nawiedziła w lipcu 1997 roku południową Polskę. Wylały rzeki: Nysa Łużycka, Nysa Kłodzka, Odra oraz górna Wisła.
Obfite opady w dniach 3-8 lipca 1997 spowodowały, że już 7 lipca pierwsze wsie i miasteczka zostały zalane przez Nysę Kłodzką. Pod wodą znalazły się także Kłodzko (cztery kilkusetletnie kamienice zawaliły się), 10 lipca 1997 Odra zalała lewobrzeżne Opole (m.in. prawie całą dzielnicę Zaodrze, częściowo dzielnice Szczepanowice i Półwieś oraz wyspy Pasieka i Bolko), Racibórz (m.in. dworzec PKP, Poczta, dzielnice Ostróg i Płonia i część śródmieścia) i blisko połowa Wrocławia (archiwum sądowe, wysypisko śmieci), Rybnik (woda spowodowała osunięcie się skarpy, na której było blisko 300 grobów). Druga fala opadów wystąpiła pomiędzy 18 a 20 lipca.
Bilans powodzi to:
* 55 ofiar śmiertelnych,
* 200 tysięcy osób ewakuowanych,
* 2592 zalanych miejscowości, w tym 1362 całkowicie,
* zniszczonych 480 mostów, ponad 1370 km dróg i 1100 km wałów przeciwpowodziowych.
Rząd premiera Cimoszewicza uruchomił rezerwę budżetową w celu pomocy powodzianom.
Relacja
Od piątku 4 lipca 1997 r. rozpoczęły się w Sudetach wschodnich, w tym w górnej części zlewni Białej Lądeckiej, niezwykle obfite opady trwające do wtorku 8 lipca. Przykładowo na Śnieżniku w ciągu tych kilku dni spadło czterokrotnie więcej opadu niż wynosi średni miesięczny opad dla całego miesiąca. Opady te spowodowały już od niedzieli (6.07) szybkie podnoszenie się w Lądku poziomu wody w rzece, który przed południem przekroczył stan alarmowy (120 cm). Pomiędzy 1800 a 2000 rzeka wylała już zagrażając ulicom Langiewicza, Wiejskiej i Widok. Po godz. 2000 rozpoczęto ewakuację mieszkańców pierwszej z tych ulic. Zaczęła się trwająca ponad dwie doby okrutna walka z żywiołem, którego grozę powiększały płynące wodą pnie drzew, rozbijające mosty, domy, umocnienia. Od poniedziałkowego (7.07) poranka miasto zostało odcięte od świata. Poziom wody osiągnął najwyższy stan dopiero w godzinach wieczornych tego dnia. Szacując jego wysokość po śladach na domku, w którym znajduje się punkt obserwacyjny IMGW przy ul. Widok, poziom ten wynosił około 400 cm, podczas gdy ostatni możliwy odczyt odbył się o godz. 1600 i wynosił 290 cm. Zanim IMGW poda oficjalne dane, można szacować na podstawie charakterystycznej dla Lądka tzw. krzywej natężenia przepływu, że natężenie przepływu wynosiło około 500 m3/s, tj. około 160 razy więcej niż wynosi średni przepływ w Białej Lądeckiej (3,2 m3/s). Rozlewająca się rzeka spowodowała ogromne szkody w Lądku oraz we wsiach gminy, przez które przepływa - Stójkowie, Radochowie i Trzebieszowicach. Wezbrały również potoki przepływające przez inne wsie gminy; znaczne straty zanotowano w Konradowie i Lutyni.
Podczas wielu godzin grozy miało miejsce kilka szczególnych sytuacji:
? nocna (7/8.07) ewakuacja mieszkańców domu przy ul. Widok 9 (poniżej kościoła, po przeciwnej stronie rzeki) za pomocą lin przewieszonych nad ulicą zamienioną w rwącą rzekę, ewakuacja przez śmigłowiec z dachów domów mieszkańców dolnej części Radochowa i Trzebieszowic dopiero 8.07,
? nieprawdziwa - na szczęście - informacja około godz. 1600 w dniu 7.07 o przerwaniu przez wodę tamy w Stroniu Śląskim, leżącym ok. 7 km powyżej Lądka; wiadomość ta spowodowała paniczną wręcz ewakuację części mieszkańców Lądka,
? znalezienie w szkielecie zniszczonej szklarni przy ul. Widok 7 zwłok mężczyzny, który utonął aż w Stroniu Śląskim (jedynej śmiertelnej ofiary powodzi w tym rejonie). Podczas akcji ratunkowej utonąłby jeden ze strażaków - po reanimacji przywrócono mu życie.
Na terenie Zdroju rzeka wystąpiła z brzegów zalewając piwnice przyległych domów, oraz zalewając ul. Kościuszki w sąsiedztwie numerów 46-52 oraz w rejonie pl. Skłodowskiej-Curie. Szeroko woda rozlała się w okolicach poczty zalewając tu ul. Kościuszki oraz przeciwległą ul. Klonową aż do mostu św. Jana. Woda zaczęła wdzierać się także na Rynek od ul. Kościelnej, gdy most Złotostocki zaczął spiętrzać szalejącą wodę. Największe straty rzeka poczyniła poniżej tego mostu. Rozlała się tu zalewając ul. Widok, a dalej ul. Wiejską i Langiewicza. Woda tworzyła tu nowe koryta, niszczyła po la, zasypując je nieraz całkowicie kamieniami, niesione przez wodę kłody rozbijały zabudowania i kładki. Ulica Langiewicza praktycznie przestała istnieć. Wysoki stan wody w rzece powodował spiętrzenie wód dopływających do niej potokami. Tak wylały także potoki Jadwiżanka, Luty Potok i Potok Czerwony. Niesamowita ulewa powodowała dodatkowo tworzenie się zupełnie nowych strumieni spływających ze stoków lądeckich wzniesień; ulice schodzące ku dnu doliny zamieniały się w rwące potoki. Dwa tygodnie później nastąpiła druga fala opadów, która spowodowała ponowne wezbranie Białej Lądeckiej. W dniu 19.07. o godz. 1000 znowu nastąpiło przekroczenie stanu alarmowego na rzece. Nastąpiła ponowna, lecz częściowa już tylko, ewakuacja mieszkańców z ulic Wiejskiej, Langiewicza i Widok w Lądku oraz we wsiach Radochów i Trzebieszowice. Woda była jednak wyraźnie niższa niż poprzednio i po dobie zakończono prace zabezpieczające Zakres szkód powstałych w trakcie powodzi w całej gminie był przerażający:
? powódź dotknęła 300 rodzin,
? 800 osób zostało ewakuowanych,
? w 131 gospodarstwach miały miejsce szkody powodziowe, w tym 14 gospodarstw rolnych uległo całkowitemu zniszczeniu,
? 65 budynków wymagało odtworzenia, przy czym zniszczonych zostało 47 budynków mieszkalnych, w tym 11 całkowicie,
? zostało zniszczonych 210 ha upraw rolnych, w tym 60 ha zostało całkowicie zabranych przez rzekę lub całkowicie zasypanych kamieniami,
? zatonęło 732 sztuk zwierząt,
? 28,2 km dróg zostało zniszczonych w różnym stopniu, o zniszczone zostały 3 mosty i 14 kładek,
? zanotowano liczne straty w urządzeniach melioracyjnych, instalacjach, obiektach oświatowych i sportowych.
Ogółem straty wyniosły około 31,5 mln zł. Dla porównania podać można, że cały budżet miasta i gminy na 1997 r. wynosił aż 4 razy mniej - tj. tylko około 7,5 mln zł. Wysokość tych strat umieściła gminę na 3. miejscu spośród 26 poszkodowanych gmin woj. wałbrzyskiego. Jednym z bardziej dotkliwych skutków powodzi jest osiadanie kościoła parafialnego. Woda spiętrzana przez most Złotostocki przepływała wzdłuż ul. Kościelnej opływając kościół i w jego sąsiedztwie spływała z powrotem do rzeki. Towarzyszący temu przepływ wód w podłożu spowodował wymycie z niego drobniejszych cząstek (tzw. sufozja). Spowodowało to osiadanie gruntu, co w konsekwencji doprowadziło do popękania głównie północnych - bliższych rzece - murów kościoła i całej zakrystii. Rozwarcie szczelin w tzw. murze ogniowym, niewidocznych z zewnątrz, sięga aż 5 cm. Wymaga to podjęcia pilnych prac ratunkowych. W Lądku Zdroju zaczął działać pierwszy Komitet Przeciwpowodziowy na Ziemi Kłodzkiej (6.07. godz. 1730), sprawnie działała łączność radiowa pomiędzy poszczególnymi jednostkami ratowniczymi, wszystkie jednostki ratownicze miały zapewnione dostawy paliwa, żywności i odzieży ochronnej. W akcji z pełnym poświęceniem, często narażając życie, brało udział okoł0 100 strażaków, a także spontanicznie mieszkańcy. Z pomocą pospieszyły też zakłady pracy (np. kamieniołomy i in.). W wielu przypadkach podczas akcji ewakuacyjnej ludność z terenów zagrożonych nie chciała opuścić swoich zabudowań. Wielu właścicieli pensjonatów i różnych lokali niosło spontanicznie, nie patrząc na koszty, pomoc dla najbardziej zagrożonych i poszkodowanych. Dopiero w drugim i trzecim dniu powodzi dotarła do Lądka pomoc z zewnątrz - dwa śmigłowce oraz dwie amfibie wojskowe PTS.
Straty w Lądku dotyczyły głównie obszarów położonych w bezpośrednim sąsiedztwie rzeki. Stąd też nieprawdziwe i nieodpowiedzialne sensacyjne informacje o istniejącym na terenie powodziowym zagrożeniu epidemiologicznym oraz powszechnych stratach podawane w ogólnopolskich środkach masowego przekazu spowodowały najbardziej dotkliwe straty dla miejscowości, żyjącej z kuracjuszy, wczasowiczów i turystów - wiele osób odwołało swoje przyjazdy do Lądka.
Zapobieganie:
Od początku istnienia ludzkości woda stanowiła nieodłączne źródło życia, ale i zagrożenia. Konieczność dostępu do niej powodowała, że ludzie zaczęli coraz częściej zagospodarowywać tereny leżące wzdłuż rzek. Coraz częściej odczuwali też skutki takiego postępowania. Zagospodarowywanie naturalnych terenów zalewowych powodowało, że z powodu występowania rzek z koryt straty były coraz większe.
O ile określenie terenów zalewowych w wypadku powodzi jest z pewnym prawdopodobieństwem możliwe, o tyle w wypadku innych zjawisk bardzo trudno jest określić zarówno miejsce, jak i zasięg oraz ewentualne skutki związane z zalaniem terenów. W wyniku np. dużych opadów deszczu na terenach o wysokim poziomie wód gruntowych występuje podtopienie terenu.
Dotyczyć to może nie tylko obszarów zlokalizowanych w pobliżu rzek, ale także w pewnej odległości od nich, np. w starorzeczach, gdzie podtopienia mogą nastąpić nawet wówczas, gdy nie dojdzie do przelania się wody przez koronę wałów, które jest kolejną możliwą przyczyną zalania lub podtopienia obszarów. Do zalania może dojść także w wypadku małej retencji gruntowej. Dotyczy to szczególnie miast z dużymi obszarami o utwardzonych nawierzchniach, sieci dróg, parkingami czy niewydolną kanalizacją. Kolejnymi przyczynami zalewania terenów mogą być intensywne spływy wód opadowych, roztopy, przecieki przez nieszczelne obwałowania, awarie zbiorników wodnych i innych urządzeń oraz przerwanie wałów.
Powodzie można podzielić według następujących kryteriów: zasięgu, wielkości i genezy. Ze względu na zasięg dzielimy powodzie na lokalne, regionalne i krajowe. Jeśli przyjąć kryterium wielkości, powodzie mogą być zwyczajne, wielkie i katastrofalne. Ze względu na genezę powodzie dzieli się na cztery główne grupy: opadowe, roztopowe, zatorowe i sztormowe.
Straty i zniszczenia powodziowe zależą od kilku czynników. Są to czynniki zagrożenia związane z charakterem powodzi oraz charakterystyką obszaru zalewowego.
Czynniki zagrożenia związane z charakterem powodzi dotyczą głównie:
- poziomu wody: im poziom większy, tym straty i zniszczenia większe,
- prędkości przepływu wody,
- czasu zastoju wody,
- stopnia zanieczyszczenia wody, gruzowiska.
Czynniki zagrożenia związane z charakterystyką obszaru zalewowego dotyczą:
- stanu zabudowy,
- stosowanych materiałów budowlanych,
- infrastruktury i jej uodpornienia na zalanie,
- ukształtowania terenu, zalesienia, retencji,
- zagospodarowania przestrzennego.
przewidywanie:
Przewidzenie zjawiska powodzi jest możliwe dzięki właściwemu monitoringowi, prognozowaniu, stosowaniu modeli symulacyjnych. Jest to jednak bardzo ogólne stwierdzenie, że takie zjawisko da się przewidzieć. Zazwyczaj trudno jest określić charakter powodzi, czas trwania, rzeczywiste stany wód na obszarach zalewowych czy inne parametry.
Istnieje jednak możliwość określenia wielu czynników charakteryzujących powódź, choć w odniesieniu do tzw. flash flood ? powodzi nagłej w terenie górskim jest to bardzo trudne. Tu czas reakcji liczy się w pojedynczych godzinach.
zapobieganie:
Zapobieganiem nazywamy działania w sferze technicznej (strukturalnej) mające za zadanie zapobiec wystąpieniu powodzi lub ograniczyć skutki w razie jej wystąpienia. Do głównych przedsięwzięć technicznych zaliczamy:
- budowę zbiorników retencyjnych,
- budowę wałów przeciwpowodziowych,
- budowę kanałów ulgi,
- budowę polderów przepływowych,
- retencyjne przysposobienie zlewni.
reagowanie:
Okres reagowania to przede wszystkim czas organizacji i prowadzenia działań ratowniczych. Główne przedsięwzięcia to:
- ostrzeganie i alarmowanie ludności,
- ewakuacja ludzi, zwierząt i mienia
- ochrona pozostawionego mienia na terenach zalanych,
- zapewnienie zastępczych miejsc pobytu,
- odpompowanie wody z zalanych obszarów lub obiektów,
- zapewnienie dostaw wody pitnej, lekarstw, żywności, środków higieny,
- zapewnienie dostaw energii elektrycznej (np. szpitale).
Wszystkie te przedsięwzięcia powinny mieć odniesienie w uprzednio opracowanych planach na wypadek sytuacji zagrożeń.
Powodzie były, są i będą. Tym bardziej nasuwa się pytanie o to, co jest lepsze: walka z powodzią czy obrona przed nią? Rozsądniej jest się bronić, znając przyczyny powstawania, stopień zagrożenia i metody łagodzenia skutków powodzi. Natura wcześniej czy później upomni się o swoje tereny. Można przejąć jeden z wariantów ochrony: odsunąć ludzi od zagrożenia lub odsunąć zagrożenie od ludzi.
Przejawy działalności człowieka w środowisku i jej skutki.
Ad. 1 Na czym polega erozja gleb i jaki jest w niej udział człowieka? Który rodzaj działalnosci człowieka w najwiekszym stopniu powoduje erozją gleb ?
Erozja gleby ? problem od dawna budzący niepokój przedstawicieli ruchu ochrony zasobów naturalnych ? odkryta została no nowo przez świeżej daty środowiskowców, którzy obserwują, jak wzrost liczb ludności, wynikający stąd popyt na żywność oraz System społeczny preferujący wartości materialne przyczyniają się pospołu do rabunku ziemi.
Określając potencjalne niebezpieczeństwo jako poważne, nie chcemy przez to powiedzieć, że jest ono bezpośrednie lub ostre. W Stanach Zjednoczonych problem ten traci na znaczeniu. Wprawdzie działalność ludzka przyspiesza proces erozji, wiemy jednak, jak go ograniczać i postęp w tej dziedzinie jest znaczny. Najgorsze dotychczasowe nadużycia wynikały z przeświadczenia, że jest dość ziemi gdzie indziej ? takie postępowanie przestało już jednak być racjonalne z ekonomicznego punktu widzenia. Problem może się odrodzić w przyszłości, ponieważ w miarę jak wrasta nacisk na produkcję żywności, ponieważ w miarę jak wzrasta nacisk na produkcję żywności, mogą się rodzić pokusy, aby zająć pod uprawę ziemie podatne na erozję. Wprawdzie celem naszym powinno być zmniejszenie strat gleby do takiego stopnia, by nie następowały one w szybszym tempie niż tempo jej powstania, by nie następowały one w szybszym tempie niż tempo jej powstania, jednakże nie wydaje, się by cel ten zasługiwał na najwyższy priorytet w świetle stojących przed nami problemów środowiska i innych zadań. Gleby stanowią podstawę tak ważnego działu gospodarki narodowej Polski jakim jest rolnictwo. Dlatego przy rozpatrywaniu problemów ochrony środowiska konieczne jest uwzględnienie zagadnień zasobów gleb, ich zanieczyszczenia wskutek różnych przyczyn, jak również pogarszania się jakości gleb.
Sposoby przeciwdziałania erozji gleb.
Zapobieganie erozji gleb wymaga stosowania zabiegów przeciwerozyjnych rolniczych i melioracyjnych - mających na celu zahamowanie spływu wód i przeciwdziałanie niszczycielskiej sile wiatru na terenach szczególnie narażonych, i nie tylko. Zabiegi chroniące gleby przed erozją to:
- tarasowanie stromych stoków;
- prowadzenie dróg małymi spadami;
- prawidłowy kierunek upraw (prostopadle do spływu wód);
- unikanie monokultur i stosowanie płodozmianu;
- zaprzestanie orki i wypasu zwierząt na stromych zboczach, ewentualnie prowadzenie orki i wypasu zwierząt w poprzek stoku;
- zaprzestanie nadmiernego wyrębu drzew;
- zwiększanie zalesień i zadrzewień, w szczególności na zboczach,
- zakładanie ochronnych pasów zieleni;
- budowanie progów na potokach, w celu zmniejszenia prędkości spływu wody;
- wyeliminowanie ciężkiego sprzętu i maszyn rolniczych (na stokach).
Nie ulega najmniejszej wątpliwości, że człowiek odegrał ważną rolę w kształtowaniu obszarów glebowych. Ale jak widzimy zdegradował lub wywołał pustynnienie tych bezcennych dla siebie zasobów do 1/3 ich pierwotnego obszaru. Wyzwolone przez niszczycielską działalność człowieka żywioły burz pyłowych, erozji przyspieszonej, wtórnego okresowego wysychania gruntów, katastrof, powodzi o niebywałych w naturalnej przyrodzie rozmiarach, wtórne zasolenie, tak przemysłowo-górnicze, jak i uprawowe, niezawodnie prowadził do krajobrazu pustyń, półpustyń lub innych tzw. nieużytków. Taką upustynnioną przez starożytne rolnictwo jest północna połać Sahary, taka przeszłość obszarów meksykańskiego chaparralu, częściowo i buszu, czy sahelu afrykańskiego, zaś na pewno brazylijskiej czy śródziemnomorskiej makii. W chwili obecnej następuje na oczach całej współczesnej cywilizacji masowy odwrót całych rolniczych społeczeństw Maroka, Nigerii, Senegalu i innych z zajętych przez rolnictwo suchych obszarów środkowej Afryki. Zaburzenia w środowisku glebowym i w agroekosystemach powodują również niewłaściwie przeprowadzane melioracje, a w szczególności nadmierne osuszanie terenów. Trzeba pamiętać, że obszary bagienne, które występują w Polsce np. w dolinie rzeki Biebrzy, odgrywają pozytywną rolę jako duże zbiorniki retencyjne. Ich osuszenie i przekształcenie w tereny użytkowane rolniczo być może nie opłaca się.
Zanieczyszczenie i zatruwanie gleb następuje głównie w wyniku działalności zakładów przemysłowych. Nadmierna ilość pyłów emitowanych z zakładów produkcyjnych, np. cement, powoduje w ich sąsiedztwie wiele szkodliwych zmian w strukturze i właściwościach chemicznych gleb. Dwutlenek siarki wydalany do atmosfery po udowodnieniu i utlenieniu wraca z odpadami na ziemię w postaci kwasów siarkowego i siarkawego powodując zakwaszenie gleby. Wysoce szkodliwe są także pyły siarki rodzimej w rejonach jej eksploatacji metodą odkrywkową. Na terenach pozostających w zasięgu przemysłowej emisji związków azotu następuje przeazotowanie siedlisk glebowych, co przejawia się w szkodliwym podwyższeniu zawartości azotanów w produktach roślinnych. Bardzo duże zagrożenie dla środowiska stanowią emisje z hut miedzi, cynku i ołowiu, powodujące zanieczyszczenie atmosfery, przez to i gleby popiołem lotnym, pyłami metali ciężkich oraz gazami zawierającymi również siarki.
Podczas gdy stosowanie nawozów mineralnych zgodnie z zasadami prawidłowej agrotechniki wpływa korzystnie na biologiczne właściwości gleby i plony, to zbyt duże ich dawki przekraczające tzw. ?pojemność nawozową? gruntu oraz niewłaściwe proporcje poszczególnych składników przyczyniają się do tzw. ?zmęczenia? środowiska glebowego. W środowisku zmęczonych gleb wzrasta ilość grzybów mających zdolność syntezy toksycznych substancji biologicznie czynnych. Szkodliwe jest również niekontrolowane stosowanie niektórych odpadów przemysłowych jako nawozów wapniowych lub źródła potrzebnych mikroelementów. Obecność bowiem w odpadach takich pierwiastków jak arsen, kadm i beryl powoduje trudne do przewidzenia szkodliwe skutki. Wraz z odpadami przemysłowymi, jak też ściekami przemysłowymi i miejskimi oraz stosowanymi w ochronie roślin niektórymi pestycydami, wprowadzane są do środowiska glebowego charakteryzujące się dużą toksycznością metale ciężkie.
Technizacja rolnictwa, stosowanie ciężkich maszyn rolniczych także nie pozostaje bez wpływu na jakość i wydajność gleb. Chodzi zarówno o spaliny wydzielane przez te maszyny, jak to też i to, że powodują ugniatanie gleby, jej utwardzanie i naruszanie naturalnej struktury.
Wynika stąd wniosek, że nowoczesna technika uprawy gleby powinna być stosowana zgodnie z rozeznaniem naukowym i z uwzględnieniem ewentualnych jej oddziaływań ujemnych.
Tak więc zarówno chemizacja rolnictwa, jak też jago mechanizacja powinny być stosowane rozważnie. Obecnie rozpowszechniania się na świecie tzw. rolnictwo ekologiczne lub naturalne, ograniczające do niezbędnego minimum stosowanie do uprawy gleby m.in. czynników chemicznych.
Oczywiście na stan rolnictwa i produkcji rolnej wpływa negatywnie także zajmowanie coraz większych obszarów ziemi na cele komunalne, przemysłowe i transportowe. Niekorzystny wpływ na agrocenozy wywierają także linie wysokiego napięcia przebiegające nad ziemią.
Zagrożenia, na które narażone są gleby w Polsce, dobrze poznano od strony naukowej. Zasady naukowe powinny znaleźć zastosowanie w praktycznej działalności gospodarczej. Chodzi przy tym także o kompleksowe traktowanie spraw związanych z organizacją przemysłu, gospodarką rolną i leśną, które mają ? jak przekonaliśmy się - ogromne znaczenie dla ochrony gleb.
Poważne szkody w środowisku wyrządza także często niewłaściwie prowadzona gospodarka leśna (m.in. nadmierne, wyręby lasów, monokultury leśne).
Zanieczyszczenia
Świat zanieczyszczamy w różny sposób, różnymi metodami, na wszelkie sposoby. Nieraz nawet nie zdajemy sobie sprawy. Żyjemy, rośniemy, mamy potrzeby, rozwijamy swoje zdolności. I wciąż zanieczyszczamy, niestety bardzo zanieczyszczamy nasze środowisko.
Często świadomie, nieraz pod wpływem przesłanek materialistycznych, powodujemy degradację gleby. Pożary, erozje, susza, metale ciężkie też doprowadzają do jej dewastacji. A gleba to ?fabryka? naszego pożywienia.
To jeszcze nie wszystko: postępująca chemizacja rolnictwa (środki ochrony, nawozy mineralne) i działalność bytowa człowieka (odpady przemysłowe, bytowo ? gospodarcze) przyczyniają się do pomniejszenia wartości gleby, a tym samym naszego pożywienia. Grabieżca eksploatacji kopalin oraz nadmierna techniczna rozbudowa (mieszkaniowa, przemysłowa, komunikacyjna), to też źródła zanieczyszczeń gleby. Zakłady przemysłowe emitują źródła zanieczyszczeń gleby. Zakłady przemysłowe emitują pyły z metalami ciężkimi oraz gazy zawierające związki siarki, azotu, węgla, chloru, fluoru. Transport samochodowy zanieczyszcza ziemię ołowiem i węglowodorami, w tym rakotwórczymi. Zanieczyszczenia gleby stają się przyczyną skażenia wszystkich ogniw łańcucha ogniw łańcucha pokarmowego.
Drogi rozprzestrzenianie się zagrożeń.
W chwili obecnej w nauce obowiązuje holistyczne podejście do środowiska naturalnego. Człowiek, po wielu latach prób i błędów, zdał sobie sprawę, że środowiska nie da się podzielić na niezależne od siebie elementy. Nauczył się traktować je jako jeden system, w którym wszystkie elementy są ze sobą powiązane i oddziałują na siebie nawzajem. Również pedosfera nie może być rozpatrywana jako odrębna całość, ale jako część większego systemu.
Przy wykonywaniu oceny oddziaływania autostrad na glebę nie można pominąć oddziaływań pośrednich. W praktyce trudno byłoby wyodrębnić oddziaływania związane wyłącznie z glebami. Nawet bezpośrednia likwidacja powierzchni gleby w miejscu lokalizacji autostrady wpływa na zmianę przepuszczalności podłoża i na zmianę zwierciadła wód gruntowych.
Sposoby przeciwdziałania chemicznej degradacji gleb.
Do sposobów chroniących glebę przed chemiczną degradacją ze strony przemysłu należą:
- ograniczenie emisji pyłowo-gazowych (w szczególności SO2 i NOX
oraz metali ciężkich);
- budowa osłon biologicznych (fitosanitarnych) w postaci pasów
zieleni. Zwarte i wysokie osłony w znacznym stopniu redukują zanieczyszczenia chemiczne gleby i roślin;
- właściwe składowanie odpadów przemysłowych (hutniczych, górniczych) i komunalnych;
- wykorzystywanie gleb najsłabszych na cele budownictwa, przemysłu, komunikacji;
- dostosowanie użytkowania terenów i produkcji roślinnej do panujących warunków w strefie degradującego działania zanieczyszczeń.
Sposobami chroniącymi glebę przed chemiczną degradacją ze strony rolnictwa są:
- racjonalne i umiarkowane stosowanie środków ochrony roślin oraz
nawozów mineralnych; dostosowanie do rodzajów upraw i gleby;
- wprowadzanie i stosowanie na szerszą skalę metod ekologicznej
produkcji rolnej (rolnictwo ekologiczne);
- stosowanie nawozów naturalnych (kompostu, obornika, biohumusu) w nawożeniu gleby;
- stosowanie biologicznych i mechanicznych metod ochrony roślin.
Ad 2 Dlaczego człowiek przekształcił środowisko przyrodnicze?
Człowiek potrzebuje miejsca do życia, pożywienia, coraz intensywniej eksploatuje zasoby ziemi powodując zmiany w środowisku. Pierwotne środowisko przyrodnicze przekształcono w nowy typ środowiska zurbanizowanego i uprzemysłowionego. Wraz z działalnością człowieka pojawia się coraz więcej negatywnych skutków, możemy mówić już o degradacji środowiska. Ludzie nie potrafią już zrezygnować z dobrodziejstwa cywilizacji, a środowisko jest coraz bardziej osłabione i nasycone toksycznymi wytworami działalności człowieka. Poprzez niszczenie przyrody i rozwój przemysłu doprowadził do takich wielkich zmian w przyrodzie, że dalszy rozwój cywilizacji może być niebezpieczny dla niego samego.
Od czasów rewolucji przemysłowej, która rozpoczęła się w połowie XVIII wieku, nastąpił wzrost stężenia gazów cieplarnianych atmosferze, głównie dwutlenku węgla i metanu.
Dwutlenek węgla powstaje podczas procesu spalania węglowodorów, takich jak węgiel i ropa naftowa. Metan ulatnia się z rurociągów, którymi płynie gaz ziemny oraz powstaje podczas niektórych procesów rolniczych, takich jak uprawa ryżu.
Według raportów Międzyrządowego Zespołu do spraw Zmian Klimatu (IPCC) główną przyczyną wzrostu stężenia dwutlenku węgla i redukcji stężenia tlenu w atmosferze są procesy spalania paliw kopalnych i wylesianie. Są to główne przyczyny globalnego ocieplenia, które są wynikiem działalności ludzi. (IPCC 2001: Climate Change 2001 Cambridge University Press: Cambridge, Wielka Brytania).
Wzrost liczby mieszkańców Ziemi oraz szybki rozwój gospodarczy poszczególnych państw zwiększył zapotrzebowanie na energię. Aby zaspokoić tak duży popyt, wzrosło zużycie paliw kopalnych. Wszystkie źródła energii wydzielają ciepło do atmosfery, ale to, które pochodzi z paliw kopalnych uwalnia gazy cieplarniane, a w szczególności dwutlenek węgla, który z kolei przyczynia się do wzrostu globalnego ocieplenia.
Wzrost liczby samochodów oraz coraz większa dostępność podróżowania samolotami odrzutowymi to kolejne czynniki zwiększające emisję gazów cieplarnianych. Wiele bogatszych państw importuje produkty, które produkowane lub hodowane są taniej w odległych regionach świata. Już wkrótce na takich produktach spożywczych może pojawić się symbol ekoodcisku (ang. carbon footprint), oznaczający ilość dwutlenku węgla wyemitowaną podczas transportu z odległego kraju do sklepu.
Chociaż sam proces produkcji jest tani, to ogromne zużycie energii podczas transportu sprawia, że taki produkt ma wyższy ekoodcisk niż produkty spożywcze wytwarzane lokalnie. I właśnie w ten sposób z problemami natury globalnej można poradzić sobie w swoim własnym kraju.
Biosfera jest najbardziej wrażliwy na antropopresję geokomponent, najsilniej ulega przekształceniom. Najdotkliwsze straty zasobom biologicznym zadają: zanieczyszczenia powietrza, żywiołowy wzrost rekreacji, ekspansja rolniczej przestrzeni produkcyjnej, a także ubytek powierzchni biologicznie czynnej, przejmowanej przez różne formy zainwestowania. Mniej spektakularne, ale najczęściej nieodwracalne skutki powodują: zmiany stosunków wodnych i eutrofizacja siedlisk, głównie wskutek nieuporządkowanej gospodarki wodno-ściekowej i chemizacji rolnictwa.
Ćwiczenie 1
Wynotuj z atlasu obszary najbardziej zgrożone erozjągleb. Zanim to zrobisz, przypomnij sobie na jakich terenach erozja gleb jest najbardziej intensywana oraz jakie czynniki ją powodują.
Erozja gleby, proces rozdrabniania i przemieszczania (zdzierania) wierzchniej warstwy gleby wskutek oddziaływania wiatru (wywiewanie gleby, deflacja) i wody (zmywanie gleby, erozja wgłębna). Występuje zwłaszcza w terenach górskich i pagórkowatych, pozbawionych lasu i na glebach ciężkich, tzn. z przewagą drobnych frakcji. Jest jednym z najważniejszych czynników degradacji gleby. Uformowanie się 2,5 cm warstwy próchnicznej wymaga średnio 500 lat. Rocznie w skali globu erozji ulega 0,7% gleb rolnych. Utrzymanie się tego tempa grozi utratą ponad 30% gleb użytkowanych rolniczo do 2050. Celem zapobieżenia degradacji gleby stosuje się rekultywację poprzez zabiegi inżynieryjne (np.: budowa progów), leśne (np.: zalesianie i zadrzewianie zboczy), rolnicze (np.: odpowiednie płodozmiany przeciwerozyjne, uprawa mechaniczna w poprzek stoków).
Czynniki powstrzymujące:
* Osłona i wiązanie powierzchni gruntu poprzez rosnącą na niej roślinność
Czynniki powiększające:
* wycinanie i wypalanie lasów (zwłaszcza wilgotnych lasów równikowych),
* źle prowadzone osuszanie terenów,
* łączenie małych gospodarstw w duże farmy,
* usuwanie żywopłotów, murków i pasów zarośli śródpolnych,
* zbyt intensywny wypas zwierząt.
Czynnikiem powiększającym rozmiary erozji może być działalność człowieka - zarówno nieodpowiednie odsłanianie powierzchni skał i gruntów na działalność czynników erozji, jak i osłabianie powierzchni Ziemi produktami osłabiającymi ich strukturę (np. "kwaśne deszcze").
Obszary objęte erozją gleby :
Delta rzeki Betsiboka, Madagaskar. Katastroficzna erozja w północno-wschodnim Madagaskarze spowodowana jest wycięciem olbrzymich połaci lasów. W delcie tej rzeki znajdują się ogromne ilości gleby pochodzące z niezalesionych obszarów wyspy. Betsiboka uchodzi do Zatoki Bombetoka, która łączy się z Kanałem Mozambickim.
Prowincja Kalimantan Barat, zachodnie wybrzeże Borneo, Indonezja. Na zdjęciu erozja gleb na obszarach pozbawionych lasu (jasno zielone miejsca), w morzu widoczne powstające złoża sedymentacyjne.
Ćwiczenie 2
Na podstawie tabeli zamieszczone w podreczniku (tabela 15, str. 168 odpwiedz, które państwa mają największe, a które najmniejsz zasoby wody, w przeliczeniu na jednego miszkańca. Podaj prawdopodone przyczyny. Które państwa mają najkorzystniejszy stosunek poboru wody do jej zasobów? Oblicz ten wskaźnik, dzieląc wielkość poboru przez wielkość zasobów wody w danym kraju. Dla krajów o najniższym wskaźniku zapronuj działania pozwalające zmniejszyć pobór wody?
Państwo Rok Zasoby (średnie roczne z wielolecia w m3 na 1 mieszkańca) Średni roczny pobór wody przez 1 mieszańca w m3
Grecja 1997 6866 829
Hiszpania 1997 2825 1040
Włochy 1995 3040 976
Finlandia 1999 21662 450
Wielka Brytania 1998 1307 292
Islandia 1999 616585 566
Cypr 1994 1088 567
Węgry 1998 11840 558
Litwa 1999 6622 1255
Turcja 1997 4358 622
Polska 1999 1632 292
Największe zasoby wodne posiada Islandia. Natomiast najmniejsze Cypr.
Najkorzystniejszy stosunek poboru wody do jej zasobów.
Najkorzysniejsze warunki poboru wody w stosunku do jej zasobów posiada Ilandia natomiast najmniejsze Cypr. Wskaźnik poboru wody w stosunku do jej zasobów wynosi odpowiednio:
Państwo Zasoby (średnie roczne z wielolecia w m3 na 1 mieszkańca) Średni roczny pobór wody przez 1 mieszańca w m3 Wskaźnik
poboru wody do zasobów
Grecja 6866 829 8,3
Hiszpania 2825 1040 2,7
Włochy 3040 976 3,1
Finlandia 21662 450 48,1
Wielka Brytania 1307 292 4,5
Islandia 616585 566 1089,4
Cypr 1088 567 1,9
Węgry 11840 558 21,2
Litwa 6622 1255 5,3
Turcja 4358 622 7,0
Polska 1632 292 5,6
Cypr znajduje się w strefie klimatu podzwrotnikowego śródziemnomorskiego. Występują tu gorące lata i łagodne zimy. Średnia roczna suma opadów atmosferycznych wynosi 500 mm, większość opadów notowana jest w miesiącach zimowych. Jedynym obszarem gdzie pada śnieg jest masyw Troodos.
Średnia roczna temperatura powietrza kształtuje się następująco:
- 12C - obszary górskie
- 19C - wewnątrz kraju
Średnia temperatura stycznia wynosi 10-12C, a sierpnia 26-28C.
Ukształtowanie terenu: Większą część powierzchni (2/3) zajmują góry o średniej wysokości 1200 - 1800 m n.p.m. Najwyższa góra - Olimp (2917 m n.p.m.). Niziny i kotliny śródgórskie występujące głównie na wybrzeżach oraz w środkowej i wschodniej Grecji. Rzeki w większości typu górskiego - krótkie, bystre o zmiennych wodostanach. Najobfitsze w wodę są rzeki na północnym wschodzie: Wardar, Struma, Mesta. Najdłuższą rzeką jest Aliakmon (297 km).
Prawdopodobną przyczyna posiadania najmniejszych zasobów wodnych przez Cypr jest klimat w jaki zjanduje się to państwo oraz mała dostepność do zbiorników wód słodkich. Cypr jest krajm o górzystym uksztwłtowaniu terenu. Kolejna przyczna jest także klimat w jaki się znajduje.
Wodę muszą oszczędzać nie tylko te kraje, które położone są w najbardziej suchych regionach świata. Potrzeba sensownego korzystania z wody istnieje także w wysoko rozwiniętych krajach Ameryki Północnej, Europy i Dalekiego Wschodu, z których część ma wody pod dostatkiem. Ostatecznie, to w tych właśnie krajach znajduje się najwięcej zmywarek do naczyń, myjni samochodowych i branż zależnych od wody. To właśnie tutaj ludzie biorą prysznic i kąpią się najczęściej, tutaj też myślenie o wodzie, jako o własności publicznej, schodzi na ostatni plan.
W jaki sposób możemy oszczędzać wodę?
Obok gospodarstw domowych, gdzie woda używana jest do prania, mycia, kąpieli i nawadniania ogrodów, głównym czynnikiem stanowiącym o poziomie zużycia wody jest działalność przemysłowa. Na przykład, przemysły: papierniczy, samochodowy, spożywczy i chemiczny należą do największych, jeśli chodzi o zużycie wody i zanieczyszczenie wód. W takich przypadkach to państwo musi wkroczyć i kontrolować zużycie wody na podstawie ścisłych przepisów, ustalając, w jaki sposób można korzystać z dużej ilości wody i jak ma być ona uzdatniana. Jednym ze sposobów, w jaki rząd może to zrobić, jest wprowadzenie wysokich opłat za wodę. W rezultacie niektóre kraje uprzemysłowione już dziś wykorzystują w produkcji i oczyszczaniu takie procesy, podczas których nie wytwarza się ścieków, ale w których woda krąży w obiegu zamkniętym i jest ponownie uzdatniana. Lecz co możemy zrobić w tej sprawie prywatnie? Dwa klasyczne sposoby oszczędzania wody: spłuczka toaletowa ze spłukiwaniem oszczędnym i urządzenia ograniczające przepływ wody w umywalkach i prysznicach. Większość ludzi woli stosować deszczówkę do podlewania ogródków, po prostu dlatego, że tak jest taniej. Proszę także pamiętać o tym, aby nie włączać pralki ani zmywarki, zanim nie zostanie załadowana do pełna, a także, aby zakręcać wodę w trakcie mycia zębów czy podczas golenia. Ale to jeszcze nie wszystko. ?Oszczędność wody oznacza głównie to, że wodę traktuje się z szacunkiem i jej nie zanieczyszcza.?
Toalety i odpływy nie powinny być nigdy wykorzystywane do pozbywania się olejów, tłuszczów, chemikaliów, lekarstw i niedopałków papierosowych. Środki do czyszczenia i detergenty powinny być stosowane oszczędnie, a środki owadobójcze tylko wtedy, gdy jest to absolutnie konieczne. Tylko postępując w taki sposób i z należnym szacunkiem, możemy być aktywnymi uczestnikami procesu uzdatniania i pozyskiwania wody, jednego z naszych najcenniejszych bogactw naturalnych.
32 SPOSOBY NA OSZCZĘDZANIE WODY
WEWNĄTRZ
1. Nigdy nie wylewaj niepotrzebnie wody, kiedy można jej użyć np.: do podlewania kwiatów, ogrodu, czy sprzątania
2. Sprawdź czy Twoje instalacje wodociągowe nie mają przecieków. Odczytaj swój wodomierz przed i po dwugodzinnym nie korzystaniu z wody. Jeżeli nie wykazuje dokładnie tego samego, masz przeciek.
3. Napraw kapiące krany wymieniając uszczelki. Jeżeli kran kapie z częstotliwością 1 kropli na sekundę można oczekiwać utraty 11935 litrów wody rocznie. Zostanie to dodane do kosztów Twojego rachunku za wodę i ścieki.
4. Sprawdź, czy nie wycieka woda ze zbiornika Twojej toalety. Dodaj do zbiornika barwnik spożywczy. Jeżeli występuje przeciek barwnik pojawi się w ciągu 30 minut. Sprawdź, czy nie ma tam zużytych, zardzewiałych czy zepsutych części. Większość z nich jest niedroga, dostępna i łatwa w montażu.. (Spuść wodę od razu po teście, aby barwnik nie zabarwił zbiornika)
5. Unikaj zbędnego spłukiwania toalety. Chusteczki, owady i inne tego typu śmieci wynieś raczej do kosza na odpadki, niż do toalety.
6. Bierz szybki prysznic. Zastąp natrysk wersją oszczędnościową, z małym strumieniem.
7. Używaj małej ilości wody do kąpieli. Napełniaj wannę w 1/3 , a przedtem zatkaj odpływ korkiem. Początkowy napływ zimnej wody może być ogrzany przez dodatnie później gorącej.
8. Nie pozwól , aby woda była odkręcana, kiedy golisz się lub myjesz twarz.
9. Zmień wszystkie nie oszczędzające wody krany, przez zainstalowanie napowietrzaczy (aeratorów) z ogranicznikiem strumienia.
10. Używaj zmywarki i pralki tylko wtedy, kiedy ją uzupełnisz lub ustaw na program oszczędnościowy, zużywający wodę w ilości adekwatnej do wielkości załadunku.
11. Kiedy zmywasz ręcznie napełnij jedna komorę zlewu lub miskę wodą z płynem. Spłukuj szybko po niewielkim strumieniem bieżącej wody.
12. Przechowuj wodę do picia w lodówce, a nie odkręcaj jej za każdym razem, kiedy chcesz się napić zimnej wody.
13. Nie używaj bieżącej wody do rozmrażania mięsa lub mrożonek. Odmrażaj jedzenie przez noc w lodówce lub mikrofalówce.
14. Aby dobrze spłukać odpady ze zlewozmywaka potrzeba dużo wody. Jeśli masz taką możliwość załóż kompostownik na odpadki jedzenia, gdyż nawet kosz na śmieci nie jest do tego odpowiednim miejscem.
15. Rozważ zainstalowanie natychmiastowego podgrzewacza wody do kuchni, aby nie odkręcać wody, czekając na jej podgrzanie. To obniży koszty w Twoim gospodarstwie.
16. Zaizoluj rury. Będziesz miał szybciej ciepłą wodę i unikniesz jej marnowania, kiedy się podgrzewa.
17. Dostosowując temperaturę ciepłej wody, zamiast zwiększać strumień spróbuj go zmniejszać.
18. Jeżeli rączka przy zbiorniku toaletowym zacina się i pozwala wodzie nieustannie lecieć, wymień ją lub wyreguluj.
NA ZEWNĄTRZ
1. Trawnik podlewaj oszczędnie. Ogólną regułą jest to, że trawa potrzebuje podlewania latem co 5 ? 7 dni. Obfity deszcz eliminuje konieczność podlewania nawet do 2 tygodni.
2. Podlewaj trawniki wczesnym rankiem, kiedy temperatura i prędkość wiatru są najniższe. To redukuje straty wynikłe na skutek parowania.
3. Nie mocz ulicy, podjazdu i chodnika. Ustaw zraszacz tak, aby podlewać tylko trawnik i kwiaty, a nie miejsca wybetonowane.
4. Używaj najbardziej ekonomicznego zraszacza.
5. Podnieść ostrza kosiarki co najmniej o 3 cm . Nóż usytuowany wyżej powoduje, że trawa jest lepiej ukorzeniona i lepiej utrzymuje wilgotność niż trawnik krótko przystrzyżony.
6. Unikaj zbyt dużej ilości nawozów, bo zwiększają zapotrzebowanie trawy na wodę. Stosuj te, które zawierają wolno uwalniające się nierozpuszczalne w wodzie formy azotu.
7. Okrywaj ziemię korą dla zachowania wilgotności. To pomaga kontrolować chwasty, które konkurują z roślinami o wodę.
8. Niektóre trawy, skalniaki, krzewy i drzewa nie potrzebują zbyt częstego podlewania i zazwyczaj mogą przetrwać okresy suszy bez podlewania. Grupuj razem rośliny o podobnym zapotrzebowaniu na wodę.
9. Nie myj wężem wjazdu czy chodnika. ? używaj szczotki co zaoszczędzi setki litrów wody.
10. Wyposaż swój wąż w zamykaną końcówkę, która pozwala regulować strumień wody. Kiedy skończysz zakręć kran, aby uniknąć przecieków.
11. Nie zostawiaj węża i zraszacza bez obsługi. Używaj kuchennego zegara, aby przypominać sobie i wyłączeniu podlewania trawnika.
12. Sprawdzaj regularnie połączenia i zawory w wężu.
13. Myj samochód w myjni, która stosuje recykling wody. Jeżeli myjesz go sam rób to na trawie.
14. Unikaj instalacji fontann, jeśli nie mają zamkniętego obiegu wody. Sprawdź gdzie będą najmniejsze straty wody spowodowane parowaniem i wiatrem.
Artykuł towarzystwa ekologicznego Proekologia.
Jak chronimy wodę?
W minionych wiekach rzeki nie były całkiem czyste, nie były jednak zanieczyszczone w tak wysokim stopniu jak dziś. Woda była bardzo zabrudzona tylko w pobliżu dużych osiedli, a zanieczyszczenia te miały charakter organiczny. Rzeki mają jednak szczególna zdolność: mogą one oczyszczać się same. Dzieje się to nie za pomocą oczyszczalni, ale dzięki żyjącym w wodzie bakteriom, wirom wodnym lub małym wodospadom, które wzbogacają wodę w tlen (są naturalnymi oczyszczalniami). Dziś jednak ta zdolność samooczyszczania się nie wystarcza, ponieważ wiele związków chemicznych spuszczonych do rzek jest bardzo trudno lub wręcz nie rozkładających się. Ponadto rzadkie są odcinki rzek, na który rzeka może być natleniana. Prawie od źródła aż do ujścia obciążona jest ona coraz większą ilością zanieczyszczeń. Przyczyny tego są bardzo proste: jest znacznie więcej ludzi, a także zakładów przemysłowych niż kiedykolwiek. Tymczasem wszystko co wpuszczamy do rzek trafia do morza. Razem z obiegiem wody powstaje obieg zanieczyszczeń.
Długi czas myślano, że morze jest dostatecznie duże aby mogło pochłonąć każdą ilość brudu. Morze traktowano jak wygodne i praktyczne składowisko śmieci. Jeszcze tylko w głębiach Pacyfiku i Atlantyku jest czysto. Wody przybrzeżne i powierzchniowe mórz są prawie wszędzie na świecie zanieczyszczone. Jak relacjonuje francuski badacz Jacques Cousteau, w samym środku oceanu pływają w kółko kilometrowej wielkości plamy ropy naftowej. Szczególnie morza ?małe? takie jak Bałtyckie, Północne i Czarne są zagrożone. Zanieczyszczenie wód jest powiązane z naszymi wymaganiami dotyczącymi dobrobytu. Ciągle jeszcze liczymy bardziej na naprawę, renowację środowiska, niż na zaprzestanie niszczenia go, poprzez rezygnacje niektórych zbytecznych towarów i wyrobów. W całej Europie podejmowane są działania mające na celu oczyszczanie ścieków i ochronę wody w rzekach i morzach. Większość państw leżących nad Morzem Północnym uzgodniło, że nie wolno wyrzucać do niego żadnych odpadów, chemikaliów (tak nazwano ścieki ze statków i tankowców), a także spalać toksycznych śmieci (odpadów specjalnych) na specjalnych statkach spalarniach. Rozwiązania takie zostały przyspieszone przez stałe działania organizacji ochrony środowiska np. Greenpeace. Także odpady atomowe nie powinny być zatapiane w oceanie. Największa część zanieczyszczeń oraz substancji odżywczych pochodzi jednak z rzek. W związku z tym konieczna jest budowa nowych oczyszczalni ścieków we wsiach i miastach. Zakłady przemysłowe powinny budować zamknięte obiegi wodne, aby mogły ponownie zużywać tą samą wodę, zamiast spuszczać ja do rzek. Dzięki temu nie tylko w mniejszym stopniu będzie się zanieczyszczać rzeki i morza, ale także zużywać się będzie mniej świeżej wody. Potrzebne są jednak nowe rozwiązania prawne, np. zabraniania używania świeżej wody głębinowej do celów produkcyjnych w przemyśle. Dla wyprodukowania jednego samochodu osobowego trzeba zużyć ok. 3000 litrów wody, a do produkcji jednej sztuki pojemnika na cole prawie 3 litry wody. Gospodarstwa rolnicze także muszą zmienić sposoby gospodarowania. Uprzemysłowione gospodarstwa rolnicze, które zużywają duże ilości nawozów mineralnych oraz środków ochrony roślin przynoszą śmierć rzekom i jeziorom. Muszą być wspierane gospodarstwa biologiczne, które gospodarują bez używania nawozów sztucznych. Masowa hodowla zwierząt także zanieczyszcza wodę. Odchody bydła i świń przesiąkają aż do wody gruntowej. W Holandii istnieje ?stan zagrożenia gnojowicą?. Jest jej tak dużo, że nie wiadomo co z nią zrobić. Wszędzie na świecie muszą być nowe nasadzenia lasów, ponieważ las magazynuje wodę i przeciwdziała wysychaniu gleby. Ponadto wszystkie zakłady wodociągowe winny być zobowiązane do podawania dokładnego składu chemicznego wody dostarczanej rurociągami jako woda pitna. Rzeczywistą zmianę obchodzenia się z wodą można uzyskać przez stały nacisk na władze i polityków. Świadomi tej groźby ekolodzy, działacze ochrony przyrody krajów nadbałtyckich, naukowcy i politycy doprowadzili do podpisania dnia 22 czerwca 1974 roku w Helsinkach Konwencji o ochronie środowiska morskiego obszaru morza Bałtyckiego. Wiele krajów nie spieszyło się z przyjęciem i zrealizowaniem zapisów, w tym Polska. Ale klęska ekologiczna Bałtyku, która dotknęła po raz pierwszy polskie społeczeństwo w 1981 roku kiedy plaże Zatoki Gdańskiej usłane były martwymi węgorzami a sieci rybaków pełne były chorych ryb doprowadziła do zmiany podejścia. Ustalono, że objawy chorób wszędzie były takie same lub podobne- głębokie wrzody, rozległe wżery na całym ciele i narkoza skóry. Diagnoza, pomimo uspokajające się propagandy nasuwała się sama, morze zostało zatrute., przekroczono pewien próg pojemności procesów samooczyszczania ekosystemu. Lekceważone dotąd przez administracje państwową i przez społeczeństwo liczne ostrzeżenia służb sanitarnych i instytutów naukowo-badawczych o katastrofalnym stanie środowiska, przybrały najbardziej brutalną formę dowodu prawdy które nie można było przemilczeć. Kilka prostych i skutecznych metod oszczędzania wody. Kiedy nauczysz się postępować świadomie z cennym płynem to może zauważysz, że dotychczas do mycia zębów zużywałeś dużo wody trzymając kran otwarty parę minut.
Jest wiele możliwości aby oszczędzać wodę: - Używaj prysznica zamiast kąpieli w wannie.
- W spłuczce ustępowej zamontuj zawór ograniczający.
- Odzież, która jest czysta nie wrzucaj do brudnej bielizny, jeśli zamierzać ją jeszcze użyć lub uprać.
- Kup specjalną końcówkę, która pomoże ci oszczędzać wodę oraz zamontuj licznik wodny aby zmobilizował Cię do oszczędzania.
- Nie zmywaj naczyń pod ciągłym strumieniem wody.
- Nie podlewaj ogródka gdy wieje wiatr lub w czasie upału. Najlepiej rób to wcześnie rano albo późnym wieczorem.
- Sprawdź, czy w mieszkaniu nie ma nieszczelnego lub niedomkniętego kran. 6 kropel wody w ciągu 10 sekund to 12 litrów wody w ciągu doby oraz ponad 4000 litrów w ciągu roku.
- Kiedy zniszczy się stara pralka, należy kupić nową, która zużywa mało wody.
Oszczędność wody to tylko część możliwości. Wszyscy zanieczyszczają wodę. Ty także możesz coś zrobić aby to zmniejszyć:
- Nie wylewaj żadnych chemikaliów do miski ustępowej lub umywalki. A więc żadnych resztek lakierów, farb, pozostałości po twoich doświadczeniach chemicznych lub z laboratorium fotograficznego. To wszystko jako odpady specjalne, odnieś do specjalnych punktów zbiorczych.
- Nie myj samochodu na ulicy, ponieważ razem z szamponem do mycia samochodu spłyną do kanalizacji także zmyte resztki benzyny i oleju.
- Przekonaj rodziców, aby używali tylko taki proszków do prania, płynów do mycia naczyń lub mydeł, które są przyjazne dla środowiska (ulegają biodegradacji, nie zawiera fosforanów). Środek zmiękczający do płukania jest również niebezpieczny dla wody a ponadto zbyteczny.
- Tylko bardzo zabrudzoną bieliznę należy prać w proszku z wybielaczem optycznym. Stosowanie proszku w nadmiarze, nie poprawi jakości prania, a szkodzi środowisku.
- Nie używaj środków zawierających detergenty, chlor i związki alkaiczne do mycia naczyń i sztućców, pomimo płukania pozostają na powierzchni mytych przedmiotów skąd trafiają , również do naszego organizmu.
- Za pomocą płytek testujących na zawartość azotanów (dostępne w aptece) możesz sam sprawdzić zawartość azotanów w wodzie pitnej. Możesz także zapytać o zawartość azotanów w zakładach wodociągowych.
- Staraj się nie kupować ubrań, których nie można prać w wodzie, lecz trzeba czyścić chemicznie.
- Zastanów się co możesz jeszcze zrobić by oszczędzić wodę i uniknąć jej zanieczyszczenia.
Zagrożenia wzrostem efektu cieplarnianego.
Ad. 1 Czy byłoby możliwe życie na Ziemi gdyby efekt cieplarniany w ogóle nie zachodził na kuli ziemskiej? Odpowiedź uzasadnij.
Czym jest efekt cieplarniany?
Ziemia posiada atmosferę o grubości ponad 1000 kilometrów. Atmosfera zawiera masy powietrza, które zatrzymują i magazynują ciepło pochodzące ze słońca pod postacią promieniowania podczerwonego. Podwyższenie temperatury powierzchni Ziemi będące skutkiem zatrzymywania energii słonecznej przez gazy cieplarniane nazywane jest efektem cieplarnianym lub "szklarniowym".
Atmosfera ziemska zatrzymuje promieniowanie słoneczne niczym szyby szklarni. Słońce ogrzewa ziemię, a powstałe w ten sposób ciepło - w postaci promieniowania podczerwonego, gdyż gazy cieplarniane pochłaniają je i częściowo kierują znów ku ziemi, powodując dalsze nagrzewania się jej powierzchni. Ze wszystkich gazów wytwarzanych przez ludzkość dwutlenek węgla jest głównym sprawcą efektu cieplarnionego. Gwałtowny wzrost jego koncentracji w atmosferze następuje wskutek spalania drewna i paliw pochodzenia organicznego: węgla kamiennego, ropy naftowej i gazu ziemnego.W atmosferze zidentyfikowano ponad 30 gazów szklarniowych. Największe znaczenie mają: dwutlenek węgla (C02), metan (CH4), ozon (03), tlenki azotu oraz freony. Bardzo wysoka temperatura warstwy powierzchniowej Słońca (ok 6000K) powoduje, że emituje ono energię w postaci bardzo krótkich fal o dużej częstotliwości.Ta wysoka częstotliwość umożliwia energii słonecznej łatwe przenikanie przez warstwę gazów szklarniowych. Część energii odbija się od powierzchni Ziemi w nie zmienionym stanie i ucieka w przestrzeń kosmiczną.
Większość jednak pochłaniana jest przez glebę, którą ogrzewa. W efekcie dochodzi do wtórnej emisji energii przez glebę.Powierzchnia Ziemi wysyła jednak energię w postaci znacznie dłuższych fal. Są to tak zwane fale podczerwone, które mając dużo mniejsze zdolności przenikania, w większości ulegają odbiciu od warstwy gazów szklarniowych. Powracają następnie w kierunku Ziemi i ponownie ogrzewają jej powierzchnię oraz dolne warstwy atmosfery.
Proces ten umożliwia zatrzymanie przy powierzchni Ziemi części ciepła otrzymanego z promieniowaniem słonecznym, tak że jej średnia temperatura wynosi obecnie 15 C. Brak gazów szklarniowych pozwoliłby na uchodzenie energii cieplnej, a średnia temperatura spadałaby do -20 C. Zamarzłyby oceany i życie uległoby zagładzie.
Ludzkości grozi jednak odwrotny proces. Rozwijający się przemysł powoduje wzrost koncentracji gazów szklarniowych w atmosferze. Udział dwutlenku węgla w powstawaniu efektu cieplarnianego wynosi 50 procent. Na drugim miejscu jest metan (18 procent). Jest go dużo mniej w atmosferze, ale pochłania 30 razy więcej promieniowania podczerwonego. Trzecie miejsce zajmuje ozon (12 procent). Jego trójatomowe cząsteczki są 2000 razy efektywniejsze od dwutlenku węgla. Sześcioprocentowy wpływ przypisuje się tlenkom azotu. Na piątym miejscu lokują się freony, których ilość w atmosferze jest niewielka, ale są one 10 do 20 tysięcy razy efektywniejsze w pochłanianiu ciepła od dwutlenku węgla Skutki Ogólnie wzrost temperatury nad lądem będzie większy niż nad oceanami. Przewiduje się: przesunięcie stref klimatycznych i progresywne ograniczenie powierzchni lasów borealnych, wyeliminowanie zbiorowisk tundry i rozszerzenie areału pustyń i stepów. Lasy borealne, tundra oraz ekosystemy stef suchych i półsuchych są szczególnie wrażliwe na zmiany klimatu. Można się spodziewać przesunięcia granic stref klimatyczno-roślinnych o kilkaset kilometrów ku biegunom. Spowoduje to rewolucję w rolnictwie, ponieważ głównie rejony upraw w stefie umiarkowanej przesuną się na terytorium środkowej Kanady i Syberii, charakteryzujące się nieodpowiednim dla intensywnej produkcji rolnej glebami. odtajenie wiecznej zmarzliny na obszarach tundry w Azji i Ameryce Północnej, co spowoduje dodatkową produkcję gazów cieplarnianych wzrost poziomu mórz i oceanów, nawet o 40 metrów do roku 2030, na skutek topienia się olbrzymich mas lodów pokrywających Antarktydę i Arktykę. W Polsce zagrożone są między innymi: Szczecin, Koszalin, Słupsk, większość Gdyni i Gdańska oraz Elbląg. Do dziesięciu państw świata najbardziej zagrożonych wzrostem poziomu oceanu światowego należą: Bangladesz, Egipt, Indonezja, Malediwy, Mozambik, Pakistan, Senegel, Tajlandia i Gambia. przesunięcie stref klimatycznych i progresywne ograniczenie powierzchni lasów borealnych, wyeliminowanie zbiorowisk tundry i rozszerzenie areału pustyń i stepów. Lasy borealne, tundra oraz ekosystemy stref suchych oraz półsuchych są szczególnie wrażliwe na zmiany klimatu. Można się spodziewać przesunięcia granic stref klimatyczno - roślinnych o kilkaset kilometrów ku biegunom. Spowoduje to rewolucję w rolnictwie, ponieważ główne rejony upraw w strefie umiarkowanej przesuną się na terytorium środkowej Kanady i Syberii, charakteryzujące się nieodpowiednimi dla intensywnej produkcji rolnej glebami.zmiany globalne klimatu i ich rezultaty będą najdotkliwiej ponosić ich skutki. Odtajnienie wiecznej zmarzliny na obszarach tundry Azji i Ameryce Północnej, co spowoduje powstanie zabagnień i dodatkową produkcję gazów cieplarnianych: dwutlenku węgla i metanu. - Wzrost poziomu mórz i oceanów, nawet o 40 metrów do roku 2030, na skutek topnienia się olbrzymich mas lodów pokrywających Antarktydę i Arktykę. Do dziesięciu państw świata najbardziej zagrożonych wzrostem poziomu oceanu światowego należą: Bangladesz, Egipt, Indonezja, Malediwy, Mozambik, Pakistan, Senegal, Tajlandia i Gambia (miasta polskie: Szczecin, Koszalin, Słupsk, większość Gdyni i Gdańska, Malbork oraz Elbląg). Zanieczyszczenie atmosfery to tylko jeden z przejawów dewastowania naturalnego środowiska. Dodać do tego należy masowe wylesianie, zagładę całych gatunków zwierząt oraz zatruwanie rzek, jezior, mórz i oceanów. Każde z tych zjawisk jest poddawane wnikliwej analizie i proponuje się różne środki zaradcze. Ponieważ są to problemy ogólnoświatowe, wymagają też ogólnoświatowych rozwiązań. Zazwyczaj wszyscy się zgadzają co do istoty trudności oraz sposobów ich przezwyciężania.
Tak więc, życie na ziemi nie byłoby możliwe gdyby nie zachodzil efekt cieplarniany, gdyż powierzchnia Ziemi uległaby zamarznięciu. Jednak ten sam proces który umożliwia nam życie może stać się także czynnikime uniemożliwiajacym je. Poprzez zaniczyszczenia emitowanie przez działalność człowieka do atmosfery warstwa ozonosfey ulega rozproszeniu co powoduje nadmirne przeniknie promini słonecznych co z kolei prowadzi do ocieplenia klimatu. Może to być przyczyna roztopienia się lodowców oraz znacznego podniesienie się poziomu wód co prowadzi do zalnia terenów niżej położonych. Czyli w skrócie nie dbałosc człowiek o stan atmosfer może doprowadzić do ogromnej powodzi która zgładzi istniena ludzkie na ziemi.
Ad. 2 Które skutki efektu cieplarnianego stwarzają według ciebie największe niebezpieczeństwo? Wyjaśnij dlaczgeo?
Skutki stopniowego ocieplania klimatu na Ziemi zauważamy już od wielu lat. W wielu miejscach na Ziemi obserwuje się wzrost średniej temperatury powietrza. Ogrzane wody w morzach i oceanach powodują topnienie lodowców na biegunach Ziemi oraz zwiększają swoją objętość, co prowadzi do podniesienia się ich poziomu.
W ciągu najbliższych pięćdziesięciu lat może dojść do zalania wielu obszarów położonych na małej wysokości bezwzględnej (n. p. m.). Obliczono, że w wyniku stopienia lodowców na Grenlandii i Antarktydzie pod wodą może znaleźć się prawie cała Holandia, Dania, znaczna część Belgii i Bangladeszu. Na terenie Polski może zostać zalany obszar położony w odległości nawet do 100 km od wybrzeża Morza Bałtyckiego.
Jednak teoretycznie możliwe jest również zwiększenie się masy lodowców. W wyniku ocieplenia klimatu zwiększy się parowanie wód w morzach i oceanach, co doprowadzi do zwiększenia ilości opadów na Ziemi. W okolicach biegunów naszej planety opady śniegu mogą przyczynić się do szybkiego nagromadzenia lodowców. Niestety obecnie nie obserwuje się takiego zjawiska.
Znacznie bardziej prawdopodobne jest przesunięcie się stref klimatycznych na Ziemi ku biegunom. Powodów tego zjawiska może być wiele. Nadmierne ogrzewanie mas powietrza może doprowadzić do zmian cyrkulacji lokalnych i wielkoskalowych prądów powietrznych nad powierzchnią kuli ziemskiej. Efekt cieplarniany może również doprowadzić do zmian systemu prądów morskich. Nietrudno domyśleć się, jakie będą skutki przemieszczenia się stref klimatycznych. Nowe warunki klimatyczne wywołają liczne klęski żywiołowe. Zmienione układy ciśnień atmosferycznych spowodują powstanie huraganów, cyklonów i tornad. Zwiększone parowanie wód w morzach i oceanach doprowadzi do występowania nawalnych opadów, a skutkiem tego będą liczne powodzie, a w górach lawiny. Jednocześnie na obszarach położonych w znacznych odległościach od wielkich zbiorników wodnych w wyniku szybkiego wysychania gleb utrzymywać się będą susze. Długotrwałym suszom bardzo często towarzyszą pożary lasów, spalana biomasa emituje do atmosfery olbrzymie ilości smogu zawierającego CO2,CO, tlenki azotu i inne gazy dodatkowo zwiększające natężenie efektu cieplarnianego.
Gatunki roślin i zwierząt, które nie dostosują się do zmienionych warunków, po prostu znikną z powierzchni Ziemi. Wiele chorób związanych z gorącym klimatem (np. malaria) dotknie ludzi i zwierzęta, które są całkowicie na nie nieodporne.
Skutki zmiany klimatu wskutek efektu cieplarnianego można także będzie zauważyć w gospodarce człowieka, a ściślej mówiąc - w rolnictwie. Skład chemiczny gleb, charakterystyczny dla danej strefy klimatycznej, nie zmieni się tak gwałtownie, jak temperatura i wilgotność powietrza. Nie będzie więc możliwa uprawa roślin na terenach o większych, niż dotychczas szerokościach geograficznych, mimo sprzyjających tam warunków klimatycznych, gdyż gleby nie będą urodzajne. Rolnictwo nie będzie w stanie wyżywić zwiększającej się wciąż liczby ludności.
Konsekwencje ocieplenia klimatu na kuli ziemskiej są więc oczywiste - wiele osób zginie w wyniku coraz liczniejszych klęsk żywiołowych. Jeszcze więcej ludzi umrze z głodu i na skutek nowych chorób. Efekt cieplarniany jest więc problemem ekologicznym stanowiącym realne zagrożenie dla ludzkości. Powinniśmy zatem już dziś poszukiwać rozwiązań tego problemu oraz zastanowić się nad tym, co robić, aby nie dopuścić do zwiększania się globalnego ocieplenia.
Ćwiczenie 1
Wymień żródła gazów cieplarnianych. Zaproponuj działania, jakie można podjąć, aby ograniczyć ich emisję. Podziel działania na indywidualne i zbiorwe.
Gazy cieplarniane (szklarniowe) - to gazowe składniki atmosfery tworzące efekt cieplarniany. Gazy cieplarniane zapobiegają wydostawaniu się promieniowania podczerwonego z Ziemi w wyniku czego następuje zwiększenie temperatury powierzchni Ziemi.
Dwutlenek węgla (CO2) - odpowiada w 60% za wywołanie efektu cieplarnianego. Człowiek zwiększa ilość dwutlenku węgla w atmosferze przez spalanie paliw organicznych (m.in. węgla, ropy lub gazu ziemnego) oraz przez wycinanie lasów - rośliny wchłaniają CO2. Statystyczna cząsteczka CO2 utrzymuje się w atmosferze przez mniej więcej sto lat.
Metan (CH4) - więzi ciepło 21 razy bardziej wydajnie od dwutlenku węgla, ale też pozostaje w atmosferze znacznie krócej - ulega rozkładowi w ciągu ok. 10 lat. Odpowiedzialny za 20% ocieplenia wywołanego przez działalność człowieka na Ziemi. Główne źródła metanu to wycieki z kopalń, gazociągów i szybów naftowych, oczyszczalnie ścieków oraz zwierzęta hodowlane, głównie owce i kozy, które wydzielają metan po obu stronach przewodu pokarmowego.
Podtlenek azotu (N2O) - odpowiada za mniej więcej 6% efektu cieplarnianego. Pochłania ciepło aż 310 razy bardziej wydajnie niż dwutlenek węgla i utrzymuje się w atmosferze przez ok. 120 lat. Jego ilość w atmosferze zwiększa przede wszystkim stosowanie opartych na azocie nawozów sztucznych.
Gazy cieplarniane to:
? dwutlenek węgla
? ozon
? freony
? metan
? podtlenek azotu
? halony
? para wodna
Źródła emisji:
Spośród wszystkich gazów cieplarnianych emitowanych wskutek działalności ludzkiej, dwutlenek węgla ma największy udział w antropogenicznym zwiększeniu natężenia efektu cieplarnianego; nie tylko dlatego, że emitujemy go w ogromnych ilościach, lecz także dlatego, iż utrzymuje się on przez długi czas w atmosferze zanim zostanie pochłonięty np. przez rośliny. Od czasu Rewolucji Przemysłowej ludzie wyemitowali ogromne ilości dwutlenku węgla wskutek zużycia paliw kopalnych (węgla, ropy, benzyny i gazu ziemnego).
Paliwa kopalne najważniejszym źródłem emisji
Prawie cały emitowany przez ludzi dwutlenek węgla pochodzi ze spalania paliw kopalnych: węgla, ropy i gazu ziemnego. Paliwa kopalne powstały ze szczątków roślin i zwierząt, które obumarły miliony lat temu, a ich złoża znajdują się głęboko pod ziemią lub pod dnem oceanu. Kiedy spalamy te paliwa uwalniamy nie tylko energię, ale i CO2. Mimo, że większość emisji CO2 pochodzi ze źródeł naturalnych, takich jak rozkładająca się roślinność, to właśnie emisja antropogeniczna jest języczkiem u wagi i zaburza naturalny obieg węgla, prowadz?c do globalnego ocieplenia. Naturalne emisje CO2 stanowią ogniwo krążenia węgla między atmosferą, oceanem a roślinnością lądową. Przykładowo, zarówno gnicie drzew, jak i oddychanie zwierząt i ludzi jest źródłem emisji CO2, ale rośliny następnie pochłaniają go w procesie fotosyntezy, w ilościach podobnych do wydzielanych. Gdy spalamy paliwa koplane, dostarczamy do atmosfery dodatkowe ilości węgla, które nie były wcześniej włączone w naturalny obieg tego pierwiastka. Uwalniamy węgiel pochodzący ze złóż znajdujących się głęboko pod ziemią lub pod dnem oceanu, który w innym wypadku pozostałyby tam uwięziony. Tak wi?c spalanie węgla, ropy i gazu wprowadza dodatkowe ilości węgla do jego naturalnego obiegu. Tak powstaje nadmiar CO2, który utrzymuje się w atmosferze przez długi czas. Spalanie drewna lub innych rodzajów biomasy (szczątków organicznych) daje efekt w postaci znacznych ilości CO2. Jednakże, jeżeli na miejscu lasów, które zostały spalone, wyrosną nowe drzewa i rośliny, to pochłoną one tyle CO2, ile zostało uwolnione w czasie spalania. W ten sposób cykl obiegu węgla pozostaje w równowadze. Z drugiej jednak strony ciągłe wylesianie prowadzi do zaburzenia obiegu węgla, które moje zwiększył efekt cieplarniany na wiele różnych sposobów. Wylesianie (deforestacja) oznacza usuwanie lasu (karczowanie) w celu uzyskania drzewa na opał, lub zamienianie zalesionych terenów na tereny rolnicze albo pastwiska, bez sadzenia nowych drzew na to miejsce. Bez względu na to, czy wycięte drzewa zostaną spalone, czy też zostaną zostawione i będą same się rozkładzie, spowoduje to wydzielanie CO2. Jeżeli nie zasadzi się nowych drzew, to nie będzie możliwości pochłaniania uwolnionego węgla co oznacza, że zwiększy się ilości CO2 w atmosferze. CO2 jest najważniejszym gazem cieplarnianym ze względu na występowanie w stosunkowo dużych ilościach w atmosferze, ale nie jest on jedynym sprawcę efektu cieplarnianego. Metan (CH4) jest także gazem cieplarnianym, i to znacznie wydajniejszym niż CO2, choć utrzymuje się w atmosferze znacznie krócej. Tak jak w przypadku CO2, istnieją dwa źródła emisji metanu: naturalne to rozkładanie się (gnicie) drewna i procesy beztlenowe zachodzące na terenach bagiennych, natomiast antropogeniczne to uprawa ziemi, hodowla zwierząt i utylizacja odpadów. Działalność ludzka powoduje emisje także innych gazów cieplarnianych: podtlenku azotu (N2O) i licznych przemysłowych składników syntetycznych, zawierających fluor (są one znane jako HFC, PFC i SF6).
Największy udział w emisji gazów cieplarnianych mają bogate, uprzemysłowione państwa, takie jak kraje Unii Europejskiej lub USA. Emisje przypadające na 1 mieszkańca sa w krajach bogatych wielokrotnie większe, niz w przypadku państw ubogich. Jednak nawet najbiedniejsze państwa rozwijają się i podwyższają standardy życia swoich mieszkańców, można się więc spodziewać, że nastąpi tam znaczny wzrost emisji. Chiny to, po USA, kraj emituj?cy najwięcej. Indie zwiększyły emisję o ponad 50% od 1990 r. i znajdują się obecnie na pozycji szóstej. Nie zmienia to jednak faktu, iż, biorąc pod uwagę średnią emisję na głowę mieszkańca, daleko jeszcze państwom rozwijającym się do krajów bogatych.
Jak możemy zapobiec zmianom klimatu wywołanym działalnością człowieka?
Możemy zapobiec zmianom klimatu wywołanym działalnością człowieka np. emitując mniej gazów takich jak dwutlenek węgla. Im mniej będziemy ich dostarczać do atmosfery, tym mniejsze będzie ocieplenie klimatu w przyszłości. udzie mógł zwolnić tempo zmian klimatu, do których przyczynili się swoją działalnością, być może uda się wręcz ostatecznie całkowicie je powstrzymać. System klimatyczny reaguje jednak powoli. Gazy, które już wyemitowaliśmy, będą wciąż wywierały wpływ na klimat przez wiele nadchodzących lat, nawet, jeśli będziemy bardzo zabiegać o obniżenie emisji. Choć zredukowanie emisji zwolni tempo zmian klimatu, będzie on nadal się zmieniać i to dłużej niż my będziemy żyć. Jednakże nasze dzieci i wnuki będą mogły odczuć pozytywne skutki naszych dzisiejszych wysiłków włożonych w ograniczanie emisji.
Najważniejszą rzeczą, jaką możemy zrobić, by zapobiec zmianom klimatu, jest dążenie do spalania mniejszych ilości paliw kopalnych, a w konsekwencji ograniczenie emisji dwutlenku węgla.
Lepsze technologie oraz zmiana stylu życia mogą ograniczyć ilość energii zużywanej przez nas na transport, ogrzewanie, chłodzenie, oświetlanie, używanie urzzdzeń napędzanych energią elektryczną, produkcją przemysłową, itd. Używanie źródeł energii innych niż paliwa kopalne może przyczyni? się w dużym stopniu do zmniejszenia emisji gazów cieplarnianych. Wśród alternatywnych źródeł energii sporą grupę stanowią źródła odnawialne - należą do nich wiatr, energia słoneczna oraz woda (aczkolwiek w niektórych przypadkach gazy cieplarniane powstają także jako skutek uboczny procesów obumierania i gnicia roślin w zbiornikach wodnych). Biomasa np. drewno czy słoma także mogą być alternatywnym źródłem energii, o ile w zamian sadzone są nowe drzewa. Wreszcie, jakkolwiek z wielu przyczyn kontrowersyjna, energia nuklearna także może być zaliczona do tej grupy. Dzięki technologicznym innowacjom możemy uzyskać nowe źródła energii, które w przyszłości zastąpić paliwa kopalne. Przykładowo, być może samochody będą zamiast benzyny napędzane wodorem (silniki wodorowe nie powodują emisji dwutlenku węgla, jednakże by uzyskać wodór, potrzebne jest dużo energii. Gdyby ta energia miała pochodzić z węgla, ropy lub gazu, oznaczałoby to emisję dwutlenku węgla równie dużą, jak gdyby samochody dalej były napędzane benzyną). Wiele rodzajów zanieczyszczeń może być "wyłapanych" przy użyciu filtrów lub podobnych urządzeń. Obecnie nie istnieje jednak technologia, która efektywnie, a przy tym za rozsądna cenę, usuwała by dwutlenek węgla ze spalin pochodzących z kotłowni, elektrowni i silników samochodowych. Zarówno rządy wielu krajów, jak i prywatne firmy pracują jednak nad wynalezieniem opłacalnych technologii, które wychwycą dwutlenek węgla przy spalaniu węgla, ropy lub gazu, nim dostanie się on do atmosfery. Mógłby on następnie być magazynowany głęboko pod ziemią, na przykład w pustych szybach naftowych. Każdego roku koncern naftowy Statoil magazynuje około miliona ton dwutlenku węgla 1000 metrów pod dnem oceanu w pok?adach piaskowca w rejonie zwanym polem Sleipner na Morzu Pó?nocnym. Dwutlenek węgla jest tam oddzielany od gazu ziemnego, który jest odpompowywany z pola Sleipner wtłaczany do piaskowca znajdującego się pod dnem oceanu. W tamtejszych pokładach piaskowca jest miejsce na co najmniej 600 bilionów ton dwutlenku węgla, co w przybliżeniu odpowiada emisji wszystkich elektrowni w Europie w ciągu następnych 600 lat. Dwie przeszkody muszą zostać pokonane, nim ta technologia będzie mogła być stosowana na szeroką skalę. Po pierwsze, musimy być pewni, że obszary magazynowania są naprawdę bezpieczne i gaz stamtąd nie wycieknie. Po drugie, koszty wychwytywania i magazynowania dwutlenku węgla muszą stać się na tyle niskie by przemysł stać było na stosowanie tej technologii. Dziś nikt wi?c nie moze powiedzieć czy i kiedy dwutlenek węgla będzie wychwytywany i magazynowany po opłacalnych kosztach. Tak czy inaczej, proces ten może być stosowany jedynie dla pojedynczych wielkich źródeł emisji - takich jak elektrownie i fabryki. Emisja gazów pochodz?cych z mniejszych, rozproszonych źródeł - takich jak samochody, samoloty, piecyki naftowe albo kuchenki gazowe, nie może być zredukowana przy użyciu tej technologii.
Możemy także ograniczyć emisje gazów cieplarnianych pochodzących z innych źródeł niż paliwa kopalne.
? Powstrzymując wylesianie możemy zapobiec uwalnianiu się dwutlenku węgla do atmosfery. Obecnie deforestacja jest szczególnie powszechna w regionach tropikalnych, gdzie wycina się lasy, by utworzyć pastwiska lub pola uprawne.
? Wysypiska śmieci dostarczaj? do atmosfery metan (CH4), który jest bardzo silnym gazem cieplarnianym, powstającym z gnicia odpadów organicznych. Wychwytując ten gaz i używając go jako paliwa, uzyskujemy zarówno źródło ciepła, jak też redukcję emisji gazów cieplarnianych.
? Rolnictwo ma swój udział w wydzielaniu dwutlenku węgla, metanu i podtlenku azotu (N20). Szersze zastosowanie przyjaznych dla środowiska metod upraw może zredukować skalę tej emisji.
? Wiele procesów przemysłowych powoduje emisje gazów cieplarnianych, szczególnie tych, które zawierają fluor (HFCs, PFCs i SF6). Ta emisja może być zredukowana dzięki nowym technologiom.
Możemy także zwiększyć pochłanianie atmosferycznego dwutlenku węgla w lasach, na lądzie oraz w morzu.
? Kiedy sadzimy lasy to węgiel znajdujący się w powietrzu jest pochłaniany przez rosnące drzewa. To powoduje usunięcie z atmosfery pewnej części dwutlenku węgla, który do niej emitujemy. Jednakże możliwość zwiększenia absorpcji dwutlenku węgla w taki sposób jest na tyle ograniczona, iż nie może pokryć więcej niż ułamka całkowitej emisji CO2 spowodowanej działalnością człowieka. Sadzenie lasów może także stwarzać problemy. W niektórych przypadkach narusza to funkcjonowanie rolnictwa lub niszczy siedliska gatunków dzikich zwierząt i roślin.
? Oceany pochłaniają ogromne ilości dwutlenku węgla z atmosfery. Jedną z propozycji jest więc zwiększenie tego typu absorpcji poprzez zapewnienie większego wzrostu fitoplanktonu, który wiąże węgiel atmosferyczny poprzez fotosyntezę. Nie udokumentowano jednak efektywności tego kroku, a wzrost ilości alg po nawożeniu wód oceanicznych może mieć inne, niekorzystne konsekwencje.
Gazy cieplarniane emitowane do atmosfery pochodzł z bardzo wielu źródeł, tak wi?c wiele różnych działań musi zostać podjętych, by ograniczy? ich emisje. Jednakże rola paliw kopalnych jest tak duża, iż wypracowywanie strategii ograniczania emisji b?dzie musiało skoncentrować się na emisji pochodzącej właśnie z ich spalania.
Kiedy jako paliwa używamy biomasy, na przykład drewna lub trocin, następuje uwalnianie energii w formie ciepła, a węgiel wraca do atmosfery w postaci dwutlenku węgla. O ile dba się, by tam, gdzie w celu uzyskania drewna wycięto stare drzewa, wyrastały nowe, to one będą pochłaniać CO2 z atmosfery, wiążąc go na nowo w postaci biomasy. W ten sposób zachowana jest równowaga w obiegu CO2. W dłuższym czasie ilość dwutlenku węgla w atmosferze będzie, więc stała. Dlatego paliwa naturalne są uznawane za neutralne pod względem zwiększania ilości dwutlenku węgla w atmosferze.
Ćwiczenie 2
Na podstawi mapy (ryc. 131, str. 172) określ obszary, w których emisja dwutlenku węgla jest największa i odpowiedz czym jest to spowodowane.
Największe emisja dwutlenku węgla występuje na obszarach:
? Wschodniej części Ameryki Północnej
? Zachodnia oraz środkowa część Europy a precyzyjniej: Wielka Brytania, Francja, Włochy, Niemcy, Polska, Belgia, Luksemburg. Holandia, Białoruś, Ukraina
? Wschodnia cześć Azji w szczególności Chiny, Japonia, Korea Północna i Południowa.
Dwutlenek węgla powstaje podczas wszelkich procesów spalania paliw stałych, ciekłych i gazowych, a także w procesie oddychania organizmów żywych. Dwutlenek węgla w atmosferze nie stanowi bezpośredniej groźby pod warunkiem, że nie nastąpi naruszenie równowagi biologicznej, spowodowane nadmierną jego emisją do atmosfery.
Procentowy udział samochodów w zanieczyszczeniu atmosfery
Naukowcy przewidują, iż globalne ocieplenie, spowodowane głównie przez rosnące emisje dwutlenku węgla pochodzące ze spalania węgla, ropy, benzyny, przyczyni się do wzrostu częstości i natężenia okresu suszy, powodzi i burz, które stanowią zagrożenie dla światowej produkcji rolnej.
Transport ma coraz większy udział w emisji gazów cieplarnianych i ze względu na swoja zależność od paliw ropopochodnych i węgla właśnie w tym sektorze najtrudniej przeprowadzić jest działania mające na celu redukcje emisji. Bez zmiany stylu życia i modelu konsumpcji oraz sposobu zagospodarowania przestrzeni, warunkujących mobilność i transportochłonność, nie można liczyć na łatwe sukcesy w ograniczaniu emisji gazów cieplarnianych.
Emisje z transportu stanowią 20 - 25% światowej emisji dwutlenku węgla. Wliczając produkcję samochodów, konstrukcję i renowację dróg są one przyczyną 37% wszystkich emisji. Transport zużywa 30% światowej energii. Podkreślić trzeba, iż tylko 7% ludności posiada samochody i właśnie ta grupa zużywa 40% światowej produkcji benzyny. Zwraca również uwagę szybki wzrost udziału emisji z transportu lotniczego, którego są tym niebezpieczniejsze dla atmosfery, że na większych wysokościach są one dwu- do trzykrotnie bardziej szkodliwe niż ta sama ilość emisji przy powierzchni Ziemi.
Samochody są obecnie najbardziej zanieczyszczającym środowisko naturalne środkiem transportu. Aż siedem drzew potrzebne jest do zneutralizowania emisji powstałych w ciągu roku przez jedno auto. Dodatkowo pojazdy samochodowe są największym emitorem toksycznych związków chemicznych nie podlegających regulacji prawnej, takich jak: butadien, benzen i inne, związane z pyłami. Poza zanieczyszczeniami ważna jest również zajętość terenu potrzebnego do zbudowania drogi. Jej szerokość wynosi średnio od 30 do 40 i tym samym jest znacznie większa od terenu potrzebnego do poprowadzenia trakcji kolejowej, której szerokość wynosi od 10 do 14 m.
Ponieważ aż 30% podróży samochodowych w Unii Europejskiej nie przekracza 3 km, a 50% - 5 km godne rozważenia staje się wykorzystanie na takich krótkich trasach rowerów, które nie wytwarzają żadnych emisji.
Podstawowym procesem, w trakcie którego następuje emisja zanieczyszczeń do powietrza atmosferycznego, jest spalanie paliw kopalnych w elektrowniach, elektrociepłowniach, indywidualnych paleniskach domowych oraz przez transport. Zanieczyszczenia emitowane są także przez przemysł oraz przez rolnictwo. U zarania ludzkiej cywilizacji jedynie dymy z ognisk i palenisk domowych były antropogenicznym źródłem zanieczyszczenia powietrza. Jednak znaczenie zanieczyszczenia powietrza stale wzrastało. Już w 1273 r. król Anglii Edward I wydał zakaz używania węgla w Londynie, gdyż powodowało to znaczne pogorszenie jakości powietrza. W XX wieku dynamiczny rozwój przemysłu i usług doprowadził do dużej koncentracji instytucji i zakładów produkcyjnych na stosunkowo niewielkich obszarach w regionach miejskich i przemysłowych. Do tego dążący tez rozwój motoryzacji i wzrost liczby mieszkańców miast, a więc i liczby budynków w miastach. Ruch samochodowy odgrywa w miastach szczególną role, ze względu na duże zagęszczenie ulic i tras komunikacyjnych, w porównaniu z obszarami poza miejskimi. W krajach rozwiniętych, w wielu miastach to właśnie transport jest głównym źródłem zanieczyszczenia powietrza. Wszystko to sprawia, że warunki życia w mieście stają się coraz trudniejsze. Ponadto miejskie zanieczyszczenia powietrza przyczyniają się do wzmożenia efektu cieplarnianego i globalnego ocieplenia.
Emisje CO2 mają globalny wpływ na nasz klimat Według danych ameryka?skiej Energy Information Administration globalna emisja CO2 w roku 2001 wyniosła 6567,82 milionów ton tzw. ekwiwalentu węgla. "Jednostki ekwiwalentu węgla" s? definiowane jako jednostki CO2 pomnożone przez zawartość czystego węgla w CO2 (czyli przez 12/44).
Emisje według kontynentów
Azja z Australią i Oceanią emitują jedną trzecią światowego CO2, a Ameryka Północna kolejne 28%, zatem te dwa regiony świata dostarczają łącznie prawie 60% globalnej emisji CO2. Jednakże, chociaż oba regiony emitują prawie po tyle samo CO2 rocznie, przyczyny tak wysokich emisji są w obu przypadkach odmienne. W Azji, Australii i Oceanii żyje około 3 882 milionów ludzi, co stanowi 61% ludności świata. Zaledwie 5% ludności świata (około 400 milionów ludzi, dane z roku 2000) żyje w Ameryce Północnej (USA, Kanada i Meksyk). Przyczyną wysokiej emisji w Azji, Oceanii i Australii jest duża liczba ludzi tam żyjących, podczas gdy w przypadku Ameryki Północnej przyczyną jest bardzo wysokie zużycie energii w różnych formach.
Najwięcej zanieczyszczeń powietrza wytwarza przemysł paliwowo - energetyczny (ponad 50%), przemysł metalurgiczny (ok. 20%) oraz przemysł chemiczny.
Największe ilości substancji zanieczyszczających powietrze powstaje w wyniku spalania paliw kopalnych (węgiel kamienny, węgiel brunatny, ropa naftowa, gaz ziemny itp.). Skutkiem tego jest wydzielenie do atmosfery olbrzymich ilości gazów spalinowych (tlenki węgla (CO, CO2), tlenki siarki (SO2, SO3), tlenki azotu (NOx) i inne) oraz pyłów, popiołów, sadz.
Zanieczyszczenia powietrza są ubocznym skutkiem wielu przemysłowych procesów technologicznych. Szkodliwe substancje chemiczne są wydzielane do atmosfery przez gałęzie przemysłu chemicznego. Rafinerie i petrochemie wydzielają do powietrza niektóre uboczne produkty przeróbki ropy naftowej. Huty, kopalnie i cementownie wytwarzają duże ilości pyłów i innych drobnych ciał stałych zanieczyszczających powietrze atmosferyczne. Z przemysłem wydobywczym związana jest również emisja metanu - gazu będącym głównym składnikiem gazu ziemnego. Na zanieczyszczanie atmosfery wpływa nawet przemysł rolno - spożywczy. Wraz z wytwarzaniem niektórych produktów (np. mączka rybna, krochmal) emitowane są odory - substancje o bardzo nieprzyjemnym zapachu.
Znaczny udział w zanieczyszczaniu powietrza ma komunikacja, głównie transport kołowy. Obliczono, że wraz ze spalinami samochodowymi wydzielana jest w Ameryce Północnej trzecia część całkowitej emisji dwutlenku węgla do atmosfery. Ponadto spaliny pojazdów zawierają m.in. tlenki azotu, siarki, związki ołowiu. Transport lotniczy przyczynia się do zanieczyszczania dolnych warstw stratosfery, co niekorzystnie wpływa na stan ozonosfery i może być jedną z przyczyn powstania dziury ozonowej. Nie należy również zapominać o transporcie wodnym, który oprócz powietrza zanieczyszcza również wody.
Na stan powietrza atmosferycznego niekorzystnie wpływa również składowanie i utylizacja ścieków i odpadów. Rozkład substancji organicznych przez mikroorganizmy prowadzi do emisji metanu (jednego z gazów cieplarnianych) oraz gazów będących substancjami zapachowymi, które są uciążliwe dla środowiska.
Ostatnim źródłem zanieczyszczeń powietrza atmosferycznego są gospodarstwa domowe. Emitują one do atmosfery gazy powstałe w wyniku spalania węgla służącego do ogrzewania budynków mieszkalnych.
Opracowania powiązane z tekstem
Czas czytania: 81 minut
Treść zweryfikowana i sprawdzona
Zgodnie z misją, Redakcja serwisu dokłada wszelkich starań, aby dostarczać rzetelne i sprawdzone treści edukacyjne.
Dodatkowe oznaczenie "Sprawdzona treść" wskazuje, że dany materiał został zweryfikowany przez Redakcję lub ekspertów współpracujących z serwisem.
Weryfikacja tekstu odbywa się na następujących poziomach:
1. Sprawdzenie tekstu pod kątem ewentualnych błędów ortograficznych, stylistycznych, interpunkcyjnych lub innych.
2. Weryfikacja tekstu pod kątem błędów rzeczowych.
3. Sprawdzenie materiału pod kątem ich aktualności.
Dodatkowe oznaczenie "Sprawdzona treść" wskazuje, że dany materiał został zweryfikowany przez Redakcję lub ekspertów współpracujących z serwisem.
Weryfikacja tekstu odbywa się na następujących poziomach:
1. Sprawdzenie tekstu pod kątem ewentualnych błędów ortograficznych, stylistycznych, interpunkcyjnych lub innych.
2. Weryfikacja tekstu pod kątem błędów rzeczowych.
3. Sprawdzenie materiału pod kątem ich aktualności.