Społeczno-ekonomiczne aspekty ochrony środowiska – wykład, dr Zbigniew Głuszczak
Środowisko – wprowadzenie do przedmiotu, pojęcia podstawowe
Środowisko – wszystko, co nas otacza. W ustawie prawo ochrony środowiska – art. 3 ust. 39: środowisko to ogół elementów przyrodniczych, w tym także przekształconych w wyniku działalności człowieka, w szczególności: kopaliny, powierzchnia ziemi, wody, powietrze, klimat, krajobraz oraz pozostałe elementy różnorodności biologicznej, a także wzajemne oddziaływania pomiędzy tymi elementami.
Każda dziedzina nauki, która posługuje się pojęciem środowiska wytworzyła swoją definicję środowiska. Środowiskiem geograficznym nazywamy powierzchniową powłokę ziemi, w skład której wchodzą: atmosfera (gazowa powłoka otaczająca kulę ziemską), hydrosfera (wodna powłoka), litosfera (skalna powłoka). Na styku tych trzech sfer rozwija się biosfera (świat roślin i zwierząt). Środowisko geograficzne jest z jednej strony wynikiem działania sił przyrody, a z drugiej strony społeczeństwa ludzkiego w miarę jego rozwoju historycznego. Pod wpływem tych czynników nieustannie się przeobraża, a zmiany uwidaczniają się w zmianach krajobrazu.
Elementy środowiska (komponenty środowiska):
1) budowa geologiczna (z budową geologiczną są związane kopaliny, czyli surowce mineralne)
2) rzeźbie powierzchni ziemi
3) klimat
4) wody
5) gleby
6) świat roślinny
7) świat zwierzęcy
Wszystkie elementy środowiska są wzajemnie ze sobą powiązane. Zmiana jednego (obojętnie którego) powoduje zmiany wszystkich pozostałych, a w konsekwencji całego środowiska.
Art. 5 ustawy prawo ochrony środowiska: środowisko powinniśmy chronić w sposób zintegrowany. Ochrona jednego lub kilku elementów środowiska powinna być realizowana z uwzględnieniem ochrony pozostałych elementów.
Środowisko biotyczne – przyroda ożywiona, np. drzewa, trawy, ptaki, owady.
Środowisko abiotyczne – przyroda nieożywiona, np. kamień, piasek, powietrze, woda.
Środowisko pierwotne – powstało bez udziału człowieka.
Środowisko naturalne a środowisko antropogeniczne
Środowisko naturalne – środowisko, które powstało w wyniku działania sił przyrody, bez działalności człowieka. W sensie dosłownym już go nie ma. Nie zaleca się używania określenia środowisko naturalne.
Środowisko antropogeniczne – środowisko przekształcone przez człowieka, w którym w dalszym ciągu rządzą prawa przyrody. We wszystkich elementach środowiska są widoczne działania człowieka.
Ekologia – nauka biologiczna zajmująca się strukturą i funkcjonowaniem przyrody. Obejmuje całość zjawisk dotyczących wzajemnych zależności między organizmami (zespołami organizmów), a ich żywym i martwym środowiskiem (biotycznym i abiotycznym).
Funkcje środowiska
Funkcja biologiczna – polega na wspieraniu procesów życiowych
Funkcje gospodarcze:
- dostarczanie surowców i energii, które są wykorzystywane w procesach produkcyjnych i konsumpcji
- zapewnienie przestrzeni stanowiącej miejsce zamieszkania czy też pole działalności gospodarczej dla człowieka
- pochłanianie ubocznych skutków i wytworów działalności społecznej i gospodarczej człowieka
Poszczególne funkcje środowiska mogą być względem siebie konkurencyjne. Najbardziej uwidacznia się to pomiędzy funkcjami biologicznymi oraz gospodarczymi.
Środowisko w ujęciu systemowym
System – zbiór wzajemnie powiązanych elementów, wyodrębnionych z otoczenia ze względu na te powiązania. Systemy charakteryzują się następującymi cechami:
* składają się z podsystemów oraz zachodzących pomiędzy nimi powiązań
* są uporządkowane w sposób hierarchiczny
* zawierają zasoby materiale, energetyczne i informacyjne
* posiadają granice, które najczęściej są trudne do określenia
* zachodzą w nich relacje zarówno wewnętrzne i zewnętrzne, które stanowią różne drogi przepływu zasobów
* są spójne, dzięki posiadaniu mechanizmów kontroli i regulacji.
Jednym z przykładów systemu będzie układ środowiska. Wniosek praktyczny – środowisko składa się z wielu elementów powiązanych ze sobą różnymi zależnościami.
Jedną z rodzajów relacji zachodzących w systemach są sprzężenia zwrotne. Sprzężenia zwrotne mogą być dodatnie lub ujemne. Sprzężenie zwrotne to oddziaływanie skutku danego zjawiska na jego przyczynę. Sprzężenia dodatnie oznacza, że zmiana jednej wielkości w systemie sprawia, że pierwotna zmiana jest wzmacniana. Przykłady sprzężeń zwrotnych dodatnich występujących w systemie środowiska:
Efekt cieplarniany: podwyższenie temperatury przy powierzchni ziemi powodowane obecności gazów cieplarnianych (freonów, CO2, ozonu, metanu, pary wodnej i innych). wzrost zawartości pary wodnej w atmosferze prowadzi do podwyższenia jej temperatury. Wzrost temperatury powietrza powoduje wzrost temperatury mórz i oceanów. Gdy wzrośnie temperatura oceanów – wzrośnie ilość pary w powietrzu.
Sprzężenia zwrotne ujemne polegają na tym, że skutek przeciwdziała przyczynie, np. para wodna jako gaz cieplarniany przyczynia się do podwyższenia temperatury powietrza. Wraz z jej wzrostem, do większego zachmurzenia, co wpływa na spadek temperatury.
Chcąc zrozumieć funkcjonowanie środowiska należy uwzględnić, że jest to system złożony, w którym zachodzą nieliniowe powiązania pomiędzy poszczególnymi elementami. Jedną z cech systemów złożonych jest chaos deterministyczny. Chaos deterministyczny - są to nieregularne, nieuporządkowane zachowania systemów, u których podstaw leży głęboko ukryta porządkująca struktura. Jednym ze skutków chaosu deterministycznego jest tzw. efekt motyla. Efekt motyla – niestabilności układu ze względu na warunki początkowe. Efekt motyla powoduje, że niewielka zmiana wielkości danego parametru może prowadzić do zmian w całym systemie. Efekt motyla może sprawić, że niewielki błąd pomiaru spowoduje, że prognozy zachowania systemu będą odbiegać od rzeczywistości. Czyli w systemach reakcja na zmianę jakiegoś parametru może być odległa w czasie i przestrzeni. Kolejnym zjawiskiem charakterystycznym dla systemów złożonych jest zjawisko synergizmu. Synergia – wzajemne potęgowania skutków oddziaływania na system różnych czynników. Wskutek tego wypadkowa działania jest większa od sumy efektów działania oddzielnego, czyli synergia – wzmaganie działania. Smog – sytuacja meteorologiczna, w której przy powierzchni ziemi dochodzi do koncentracji zanieczyszczeń. Samochody emitują: węglowodory, tlenki węgla, tlenki azotu, te związki nazywamy prekursorami smogu fotochemicznego. Otóż pod wpływem promieniowania słonecznego wchodzą ze sobą w reakcję, tworząc związki o wiele bardziej niebezpieczne niż suma produktów wyjściowych, np. w smogu powszechnie występuje ozon, to jest zjawisko synergii.
Użytkowanie środowiska – jest to proces bezpośredniego i pośredniego wykorzystania jego elementów przez człowieka. Elementy użytkowane przez człowieka określa się mianem zasobów naturalnych. Zasobami naturalnymi stają się te składniki i energie przyrody, które mogą być przy danym poziomie techniki wykorzystane do zaspokojenia materialnych i duchowych potrzeb społeczności ludzkiej.
Klasyfikacja zasobów naturalnych:
Zanieczyszczenie środowiska – stan środowiska wynikający z wprowadzania do powietrza, wody, ziemi lub gleby substancji stałych, ciekłych lub gazowych, lub energii w takich ilościach i w takim składzie, że może to ujemnie wpływać na zdrowie człowieka, przyrodę ożywioną, może powodować szkody w dobrach materialny, może pogarszać walory estetyczne środowiska lub kolidować z innymi uzasadnionymi sposobami korzystania ze środowiska – art. 3 ust 49 POŚ.
Emisja – ogólnie działanie polegające na przenoszeniu jakiegoś elementu układu do jego otoczenia. W ochronie środowiska emisja to bezpośrednie lub pośrednie wprowadzenie do powietrza, wody, gleby lub ziemi: - substancji stałych, ciekłych lub gazowych oraz energii w postaci ciepła, hałasu, wibracji lub pola elektromagnetycznego – art. 3 ust 4 POŚ.
Imisja – stężenie zanieczyszczeń, wielkość masy substancji zanieczyszczających zawarta w jednostce objętości powietrza atmosferycznego albo opadająca na jednostkę powierzchni. Wyraża rzeczywisty stan zanieczyszczenia atmosfery.
Ochrona środowiska – całokształt działań (także zaniechanie działań) mających na celu właściwe wykorzystanie oraz odnawianie zasobów i składników środowiska, zarówno jego składników abiotycznych jak i żywych (ochrona przyrody).
Sposoby ochrony środowiska:
- racjonalne kształtowanie środowiska i gospodarowanie zasobami środowiska zgodnie z zasadą zrównoważonego rozwoju
- przeciwdziałanie zanieczyszczeniom
- utrzymywanie i przywracanie elementów przyrodniczych do stanu właściwego.
Pojęcie rozwoju zrównoważonego
Można mówić o pewnym znaku równości między ekorozwojem a rozwojem zrównoważonym. Idea ekorozwoju pojawiła się w 1972r. na konferencji ONZ w Sztokholmie. Wtedy przyjęto, że społeczeństwo, które realizuje idee ekorozwoju to społeczeństwo uznające nadrzędność wymogów ekologicznych, których nie należy zakłócać przez wzrost cywilizacji oraz rozwój kulturalny i gospodarczy. To takie społeczeństwo, które dba o przyszłościowe konsekwencje podejmowanych działań. W 1987r. w raporcie specjalnej komisji ONZ przygotowanym przez G.H. Brundtland ekorozwój zdefiniowano jako „(…) taki rozwój społeczny i gospodarczy, który zapewnia zaspokojenie potrzeb współczesnego pokolenia, bez naruszania możliwości zaspokojenia potrzeb przyszłych pokoleń”. (Nasza wspólna przyszłość. Raport Światowej Komisji do Spraw Środowiska i Rozwoju 1991:12).
W literaturze przedmiotu bardzo często utożsamia się ekorozwój z rozwojem zrównoważonym. Jednak wielu autorów odnosi pojęcie ekorozwoju jedynie do poszanowania i ochrony środowiska przyrodniczego traktując pojęcie rozwoju zrównoważonego jako szersze. Ustawa POŚ z 2001r. art. 3 ust. 50 : przez rozwój zrównoważony rozumie się taki rozwój społeczno gospodarczy, w którym następuje proces integrowania działań politycznych, gospodarczych i społecznych z zachowaniem równowagi przyrodniczej oraz trwałości podstawowych procesów przyrodniczych w celu zagwarantowania możliwości zaspokajania podstawowych potrzeb poszczególnych społeczności lub obywateli zarówno współczesnego pokolenia, jak i przyszłych pokoleń.
Poszczególne elementy środowiska
Powietrze atmosferyczne – zanieczyszczenie i ochrona
Atmosfera (gr. Atmos – para) – gazowa powłoka otaczająca kulę ziemską. Składa się z mieszaniny gazów, które nazywamy powietrzem (78,084%-azot; 20,95%-tlen; 0,93%-argon; oprócz tego w atmosferze występują gazy szlachetne, np. krypton, ksenon, hel, tlenki azotu, oraz zanieczyszczenia, dwutlenek węgla, ale w śladowych ilościach – łącznie ok. 0,036%). Mieszanie się powietrza powoduje, że te gazy są rozproszone, tworzą mieszaninę. W ziemskiej atmosferze można wyróżnić warstwy:
1) troposfera – pierwsza warstwa leżąca przy powierzchni ziemi. Jej wysokość (grubość) jest związana z ruchami mas powietrza, ze zjawiskiem konwekcji (ruchy pionowe powietrza). Najwyżej troposfera sięga nad równikiem (17-18km), najniżej nad biegunami (6-7km), bo Ziemia otrzymuje tam najmniej ciepła. Przyjmuje się, że średnio troposfera sięga do wysokości 10-11km. W troposferze temperatura spada wraz ze wzrostem wysokości, średnio ten spadek temperatury wynosi 0,6o na każde 100m wysokości. Efektem tego jest to, że na wysokości ok. 10km mamy temperaturę równą ok. -50oC. troposfera charakteryzuje się tym, że na poziomie morza mamy największe ciśnienie atmosferyczne. Średnie ciśnienie atmosferyczne przy powierzchni ziemi wynosi 1013hPa. Wraz ze wzrostem wysokości ciśnienie spada. W troposferze występują wszystkie zjawiska związane z pogodą.
2) stratopauza – warstwa przejściowa, grubość od kilkuset metrów do 2km.
3) stratosfera – sięga do wysokości ok. 50km. W stratosferze mamy podwyższoną zawartość ozonu, dlatego że tam się on tworzy pod wpływem promieniowania słonecznego. Najwięcej ozonu tworzy się nad równikiem. Tą podwyższoną zawartość ozonu nazywamy warstwą ozonową. Zjawisku tworzenia się ozonu towarzyszy wzrost temperatury. Ozonosfera spełnia bardzo ważne funkcje, chroni powierzchnię ziemi przed promieniowaniem UV.
4) termosfera
5) jonosfera
6) przestrzeń kosmiczna
Podział na warstwy wiąże się ze zróżnicowaniem temperatur. Ziemska atmosfera sięga do wysokości nawet 2000km, gdzie jeszcze występują pojedyncze cząstki powietrza.
Podział zanieczyszczeń powietrza:
I zanieczyszczenia naturalne i zanieczyszczenia pochodzące ze źródeł antropogenicznych. Zanieczyszczenia naturalne – pyły, gazy (dwutlenek siarki, tlenki węgla, azotu) po wybuchu wulkanu, ozon i tlenki azotu po burzy, pożary stepów, lasów, obszary zalane wodą, zabagnione emitują biogazy, z których najważniejszy jest metan, pyły pochodzenia eolicznego, zarodniki roślin.
II zanieczyszczenia ciekłe (kwas siarkowy, solny, węglowy), stałe (sadza, krzemionka, włókienka azbestu), gazowe (dwutlenek węgla, siarki, ozon, tlenki azotu).
Smog. Rozróżnia się 2 rodzaje smogu:
1) smog kwaśny (zimowy) – jego podstawowymi składnikami są produkty spalania paliw kopalnych, przede wszystkim zasiarczonego węgla kamiennego (jego składnikami są pyły, dwutlenek siarki, tlenki węgla). Najtragiczniejszy w skutkach epizod związany z tym smogiem wystąpił w XII 1950r. W skutek smogu w Londynie zmarło 4tys. ludzi (w ciągu 4 tygodni). Ostatni epizod w Łodzi związany z tym smogiem miał miejsce przez 4 dni w 1995r.
2) smog letni (kalifornijski, fotochemiczny) – zaobserwowano występowanie ego smogu w Kalifornii w latach 60. Ten smog powstaje z tzw. prekursorów smogu pod wpływem promieniowania słonecznego. Do prekursorów smogu zaliczmy węglowodory, tlenki azotu, tlenki węgla. W województwie łódzkim była taka sytuacja w 2007 i 2010r.
Emisja podstawowych zanieczyszczeń powietrza w Polsce i jej źródła.
Podstawowe zanieczyszczenia powietrza: dwutlenek siarki, tlenek azotu, pyły.
Siarka znajduje się w węglu kamiennym w postaci pirydu. Piryd to związek siarki. Gdy spalamy węgiel następuje utlenienie siarki i emisja dwutlenku siarki. Związki siarki znajdują się też w węglu brunatnym, ropie naftowej. Przed zmianami systemowymi (1990) Polska wprowadzała do powietrza 3,2mln ton dwutlenku siarki, w 2000r. – 1,5 mln, w 2008r. – 1 mln ton, w 2009r. – 861tys ton. Zmiana systemu spowodowała zmianę emisji dwutlenku siarki do powietrza. Najważniejszym źródłem zanieczyszczania powietrza związkami siarki są kotłownie lokalne, paleniska domowe, warsztaty rzemieślnicze, rolnictwo i inne (39,3%), na drugim miejscu – energetyka zawodowa (38,1%), energetyka przemysłowa (20,7%), technologie przemysłowe (2,3%), źródła mobline (0,23%).
Tlenki azotu powstają w wysokich temperaturach. Mamy 5 rodzajów tlenków: tlenek azotu (NO), dwutlenek azotu (NO2), (2x NO2), podtlenek azotu (N2O), pięciotlenek azotu (N2O5). W 1990r. emisja tlenków azotu wynosiła 1,5mln ton, w 2009-820tys ton. Najważniejszym źródłem emisji są źródła mobilne (43,3%), dalej: energetyka zawodowa (27,4%), inne źródła stacjonarne (15,1%), energetyka przemysłowa (6,9%), technologie przemysłowe (4,2%).
Inwersja termiczna – zjawisko atmosferyczne polegające na wzroście temperatury powietrza wraz z wysokością. Sprzyja powstawaniu smogu. Zanieczyszczenia kumulują się przy powierzchni ziemi.
Pył w powietrzu atmosferycznym występuje w dwóch postaciach:
1) pył opadający – gdy ziarenka pyłu są duże, opadają w pobliżu miejsca wprowadzenia. Mierzy się ilość pyłu opadającego.
2) pył zawieszony – pył drobny, średnica cząstek pyłu jest mniejsza niż 10µ (mikronów). Pył jest lekki, długo unosi się w powietrzu. Jest o wiele bardziej groźny, bo łatwo wnika do płuc. Dopuszczalne stężenie pyłu zawieszonego dla 24 godzin - 120µg/m3
Pył zawieszony: PM10 – zanieczyszczenie pyłem mniejszym niż 10µ. PM2,5 – zanieczyszczenie pyłem mniejszym 2,5µ.
W 2000r. w Polsce emisja pyłów – 464tys ton, w 2009-394tys ton. Najważniejszym źródłem zanieczyszczenia powietrza pyłami są inne źródła stacjonarne (62%), źródła mobilne (21%), technologie przemysłowe (9%), energetyka zawodowa (6%), energetyka przemysłowa (2%). Ponad 70% zanieczyszczeń powietrza w województwie łódzkim – elektrownia Bełchatów, dalej Dalia Łódź (11%), na trzecim miejscu Cementownia Warta.
Ołów, rtęć, kadm, miedź, cynk – metale ciężkie, liczba atomowa powyżej 20. ołów upośledza wzrok, wpływa na stan psychiczny, zaburzenia umysłowe. W powietrzu występują również dioksyny i furany.
Podstawy prawne ochrony powietrza atmosferycznego znajdują się w ustawie POŚ z 2001r. – dział II art. 85: Ochrona powietrza polega na zapewnieniu jak najlepszej jego jakości, w szczególności przez:
1) utrzymanie poziomów substancji w powietrzu poniżej dopuszczalnych dla nich poziomów lub co najmniej na tych poziomach;
2) zmniejszanie poziomów substancji w powietrzu co najmniej do dopuszczalnych, gdy nie są one dotrzymane;
3) zmniejszanie i utrzymanie poziomów substancji w powietrzu poniżej poziomów docelowych albo poziomów celów długoterminowych lub co najmniej na tych poziomach.
3 rodzaje norm:
1) dopuszczalny poziom substancji w powietrzu
2) poziom docelowy
3) poziom celu długoterminowego
Art. 86 zobowiązuje ministra środowiska w porozumieniu z ministrem określi:
1) poziomy dopuszczalne dla niektórych substancji w powietrzu;
2) poziomy docelowe dla niektórych substancji w powietrzu;
3) poziomy celów długoterminowych dla niektórych substancji w powietrzu;
4) alarmowe poziomy dla niektórych substancji w powietrzu, których nawet krótkotrwałe przekroczenie może powodować zagrożenie dla zdrowia ludzi;
Dioksyny – potoczna nazwa grupy organicznych związków chemicznych chloropochodnych aksantrenu. Dioksyny nie są wytwarzane celowo przez człowieka, nie mają znaczenia przemysłowego. Są to niepożądane zanieczyszczenia wielu substancji chemicznych.
Z dioksynami można spotkać się przy stosowaniu środków ochrony roślin, w tym środków grzybobójczych, w pestycydach, spalaniu odpadów komunalnych. Szczególnie niebezpieczne jest spalanie odpadów wysoko przetworzonych, np. gumy, tworzyw sztucznych.
Źródłami emisji dioksyn są również spalanie paliw stałych i płynnych. Toksyczność dioksyn jest ok. 500 razy większa niż, np. strychnina, kurara. W organizmie człowieka działanie dioksyn przebiega bezobjawowo. Pierwsze symptomy mogą się pojawić nawet po kilku latach od dostania się dioksyn do organizmu. Objawami może być wysypka alergiczna na twarzy, skórze rąk. Ten stan zapalno-alergiczny może trwać kilka lat pozostawiając trwałe ślady, np. blizny. Leczenie jest bardzo trudne. Główna droga przenikania dioksyn do organizmu to pożywienie (95%), drogą oddechową (5%). Dioksyny mają również działanie mutagenne. Kumulują się w organizmie człowieka.
Zapobieganie: nie spalamy we własnym zakresie odpadów.
Wielopierścieniowe węglowodory aromatyczne (WWA) – powstają w procesie spalania związków organicznych w warunkach beztlenowych. Do najniebezpieczniejszych należy benzo-a-piern, który jest bardzo rakotwórczy.
Państwowy monitoring środowiska – WWW.gios.gov.pl. Główny Inspektorat Ochrony Środowiska. Państwowy monitoring środowiska to system powołany na podstawie POŚ. Według art. 25 ust 2 Państwowy monitoring środowiska jest systemem:
* pomiarów, ocen i prognoz stanu środowiska oraz
* gromadzenia, przetwarzania i rozpowszechniania informacji o środowisku
Badania monitoringowe prowadzone są w sposób cykliczny przy zastosowaniu ujednoliconych metod zbierania, gromadzenia i przetwarzania danych. Państwowy monitoring środowiska obejmuje uzysk...
pusiaczka91