Informace o charakteru, průběhu a hodnocení předmětu. Složky životního prostředí. Obsah Základní pojmy ..........................................................................................................2 Co je životní prostředí..........................................................................................................2 Složky ŽP..........................................................................................................................2 Environmentálni činitelé.......................................................................................................3 Environmentálni problémy....................................................................................................3 Zkoumání životního prostředí........................................................................................4 Historický vývoj nauky o životním prostředí - Starověk a středověk..............................................4 Novověk ...........................................................................................................................4 Dnešek..............................................................................................................................4 Odkazy - Další relevantní VŠ kurzy........................................................................................5 Planeta Země a její vývoj..............................................................................................6 Planeta Země .....................................................................................................................6 Vývoj Země .......................................................................................................................7 Podmínky vývoje života na Zemi ...........................................................................................7 Voda ........................................................................................................................7 Využívání a ochrana vodních zdrojů .......................................................................................7 Voda ................................................................................................................................7 Struktura zásob vody na Zemi................................................................................................8 Významné vodní zdroje Země ...............................................................................................8 Koloběh vody.....................................................................................................................8 Voda člověkem využívaná ....................................................................................................9 Znečištění vody ..................................................................................................................9 Rozsah znečištění vody ........................................................................................................9 Zásoby, kvalita a spotřeba vod v ČR .....................................................................................10 Struktura spotřeby vody v ČR..............................................................................................10 Problémy hospodaření s vodou (obecně)................................................................................10 Problémy hospodaření s vodou (v ČR) ..................................................................................10 Čištění vody.....................................................................................................................11 Ovzduší...................................................................................................................11 Atmosféra Země ...............................................................................................................11 Chemické složení atmosféry................................................................................................11 Výškové členění atmosféry .................................................................................................12 Znečištění ovzduší - hlavní typy...........................................................................................12 Plynné škodliviny..............................................................................................................12 Pevné částice....................................................................................................................13 Tepelné znečištění.............................................................................................................13 1 Informace o charakteru, průběhu a hodnocení předmětu. Složky životního Radioaktivita....................................................................................................................13 Monitoring znečištění ........................................................................................................13 Ozónová vrstva.................................................................................................................13 Ozónová díra....................................................................................................................14 Situace v ČR....................................................................................................................14 Podnebí...........................................................................................................................14 Tradiční problémy.............................................................................................................14 Aktuální problémy ............................................................................................................14 Trendy ............................................................................................................................15 Litosféra a pedosféra..................................................................................................15 Litosféra a pedosféra..........................................................................................................15 Půdy na Zemi ...................................................................................................................15 Vznik a složení půdy .........................................................................................................15 Využívání a ochrana půdy...................................................................................................16 Procesy degradace půdy .....................................................................................................16 Biosféra ..................................................................................................................16 Biosféra ..........................................................................................................................17 Život, vztahy mezi živými organismy a prostředím..................................................................17 Biologická diverzita...........................................................................................................17 Základní pojmy Co je životní prostředí Označení "životní prostředí" je dnes používáno v mnoha oborech, dnes již zdaleka ne jen technických či přírodovědných (biologie, ekologie, geografie), ale v rostoucí míře i ve vědách humanitních (etika, právo, ekonomie). Vývoj názoru na význam spojení životní prostředí v posledních několika desetiletích prodělal značný vývoj. Co se tedy v těchto různorodých kontextech rozumí pod tímto označením? Světová organizace UNESCO chápe sousloví životní prostředí jako "... souhrn ekologických činitelů, které mají bezprostřední význam pro život a vývoj určitého druhu nebo pro jeho populaci. Činitelé prostředí na sebe vzájemně působí a společně vytvářejí podmínky daného prostředí, ve kterém žije určitý organismus nebo populace." V životním prostředí můžeme od složek přírodních odlišit složky umělé, člověkem vytvořené. Složky ŽP Mezi přírodní složky počítáme následující: • Neživá příroda • Ovzduší (atmosféra) • Půda (pedosféra, litosféra) a krajina • Voda (hydrosféra) 2 prostředí. • Živá příroda (biosféra) Flora • Fauna Umělými složkami ŽP jsou: • Obytné prostředí • Pracovní prostředí • Rekreační prostředí Environmentálni činitelé Na uvedené složky, jak přírodní tak umělé, potom působí řada environmentálních činitelů. Jsou to buďto procesy odehrávající se uvnitř v jednotlivých složkách životního prostředí (vnitřní činitelé ve vodě, půdě, atmosféře) anebo se jedná o působení vnějších činitelů. Těmito činiteli mohou být subjekty antropic-kého charakteru (jedinec, sdružení jedinců za určitým cílem, státy, celé lidské společenství) nebojsou to činitelé původu přírodního (přírodní jevy). Člověk nepůsobí na složky životního prostředí přímo (jako jedinec), ale zpravidla prostřednictvím jím vytvořených prostředků (nástrojů, zařízení, strojů, postupů, technologií) při nejrůznějších činnostech nejen hospodářské povahy, které mají vliv jak na přírodní, tak na umělé složky životního prostředí. Vliv těchto činností nemusí být vždy pozitivní. Negativní vlivy se dříve či později nepříznivě projeví nejen na člověku samotném - na jeho zdravotním stavu člověka jako jedince či lidského společenství jako celku (i na jeho genofondu), ale také přímo na ekonomických aktivitách člověka, např. ve formě dodatečných nákladů, které budou muset být vydávány k udržení tempa klasicky pojatého hospodářského rozvoje. V takovém případě by se hospodářský růst obrátil přímo proti sobě samotnému a sám by se začal brzdit zápornou zpětnou vazbou. Proto se hledá takový model hospodářského, sociálního a kulturního rozvoje, který by umožňoval důstojný život dnešního člověka a přitom zachoval takové podmínky i pro další generace - aby člověk nežil na úkor příštích generací. Environmentálni problémy Problematika životního prostředí a jeho ochrany se dostává do středu pozornosti vlád a veřejnosti již od šedesátých let. Milníkem se stala dnes již klasická konference Spojených národů o životním prostředí člověka konaná v roce 1972 ve Stockholmu. Bylo to v rozporuplné první polovině sedmdesátých let, kdy náhlá světová energetická krize (byť vyvolaná politicko/vojensky) znamenala první vážné varování extenzivnímu rozvoji ekonomiky a přehlíživému vztahu k prostředí, v němž člověk žije. Článek 13 Stockholmské deklarace zněl: "Pro dosažení racionálnějšího využívání zdrojů a pro zlepšení životního prostředí by státy měly přijmout integrovaný a koordinovaný přístup ke svému rozvojovému plánování tak, aby byl jejich rozvoj v souladu s potřebou chránit a zlepšovat lidské životní prostředí ku prospěchu jejich obyvatelstva." 3 Informace o charakteru, průběhu a hodnocení předmětu. Složky životního Komplexní pojímání environmentálních problémů souvisí i s jejich izolovaným sledováním či naopak dáváním jednotlivých prvků do souvislostí. Zpočátku bylo totiž působení člověka na jednotlivé oblasti životního prostředí zkoumáno izolovaně. Popisoval a modeloval se vliv lidských činností na jeho jednotlivé složky, např. ovzduší, ale neexistoval ucelený pohled na životní prostředí jako celek a dostatečně se nevnímaly souvislosti jeho jednotlivých složek. Pozornost byla obrácena spíše k řešení následků, než k identifikaci, pochopení a odstranění následků. Krokem vpřed bylo vnímání životního prostředí jako celku se všemi vztahy uvnitř i vně (směrem od/k člověku). Toto ucelené vnímání se stalo základem vědy zvané ekologie. Ekologie se stala odborným zázemím ochrany životního prostředí, bylo však třeba identifikovat ty, kdo budou z tohoto zázemí čerpat. Postupně se dospělo k poznání, že ochrana životního prostředí je záležitost, která nesmí být ponechána pouze na individuální zodpovědnosti soukromých subjektů, ale že je třeba deklarovat také zájem státu spolupodílet se na sledování a ochraně životního prostředí. Začaly vznikat výbory či ministerstva životního prostředí, případně státní agentury, které dostaly tento resort na starost. Systematičtěji se začalo pracovat na legislativě v této oblasti a sledování životního prostředí začala pomáhat i výpočetní technika. Než se dospělo k tomuto poznání, trvalo mnoho staletí. Jak se tedy nauka o ŽP vyvíjela? Zkoumání životního prostředí Historický vývoj nauky o životním prostředí - Starověk a středověk O první explicitní zkoumání vztahů v živé přírodě a mezi živými organismy a jejich životním prostředí se pokoušeli již staří Řekové. Tehdy ještě nebyla ekologie (či dokonce environmentalistika) vyčleněna jako samostatná vědecká disciplína, ale tvořila jeden celek především s filozofií a lékařstvím. V této souvislosti uveďme jména význačného (a nejznámějšího) antického lékaře Hippokrata (460-370 pr.n.l.) a jednoho z nejvýznačnějších myslitelů starověku vůbec, Aristotela (384-322 pr.n.l.). Pozdější středověká evropská (západní) civilizace zatlačila zájem o člověka a jeho životní prostředí do stínu náboženských otázek. Přírodní vědy se v té době rozvíjely spíše v jiných oblastech světa, nejblíže tomu bylo v Arábii, odkud pochází i jméno slavného Avicenny. Novověk Vzkříšení zájmu o člověka (i z pohledu medicíny) znamenala renesance s jejím návratem k antickým základům, ale výraznější impuls zkoumání vztahu člověka a jeho prostředí přinesl až přelom 17. a 18. století. Antoni van Leeuwenhoek, významný nizozemský lékař, nejenže začal využívat ke zkoumání mikrobů optický mikroskop, ale věnoval se též potravním řetězcům v přírodě a vývoji populace. Významným předělem v historii názorů na přírodu vůbec byla evoluční teorie slavného anglického vědce Charlese Darwina . Na něj navázal německý biolog Ernst Haeckel, který je považován za "formálního" zakladatele ekologie jako vědy. Podstatný rozvoj této disciplíny započal však nejdříve v 50. letech 20. století; v době, kdy se již začaly projevovat první vážné ekologické problémy - např. v souvislosti s pesticidy (DDT). Dnešek 4 prostředí. Za posledních pět desetiletí se ekologie proměnila z úzce přírodovědné disciplíny ve vědu s úzkými vazbami jak na přírodovědné (biologie, chemie, fyzika), tak technické (strojírenství, chemická technologie, doprava, energetika) i humanitní vědy (filozofie, etika, sociologie). S těmito změnami náhledu se mění i přístup k environmentálni výchově. Odkazy - Další relevantní VŠ kurzy FSS MU: Základy ekologie vyučuje: Prof. RNDr. Milena Rychnovská, DrSc, Katedra ekologie PřF UP, Olomouc Přednáška seznámí posluchače s principy fungování přírody podle Haeckelovy definice ekologie (nauka o vztahu mezi organismy a prostředím, resp. nauka o hospodářství přírody). Kurz bude směřovat k objasnění pojmu ekosystém, budouv něm probrány všechny hlavní struktury i funkce, které jsou významné pro jeho fungování. Bude zde demonstrován princip souvislostí struktur i procesů v přírodě, princip dynamiky všech dějů, které v ekosystémech probíhají, a nebude opomenut ani výklad o lidské aktivitě a jejím vlivu na fungování ekologických systémů. Na příkladu světových biomů budou demonstrovány adaptace a ekologické strategie producentů, konzumentů i rozkladačů, koloběhy prvků, energetické vstupy a výstupy. Závěrem bude pojednáno o ekologické rovnováze a jejích hlavních atributech. FSS MU: Úvod do humanitní environmentalistiky vyučuje: Prof. RNDr. Hana Librová, CSc, Katedra enviromentálních studií FSS MU, Brno Kurz má naznačit vnitřní logiku oboru Humanitní environmenta-listika, souvislosti mezi jednotlivými kurzy curricula.Na příkladech sdělí studentům ve stručné zkratce i konkrétněji, co mohou čekat ve stěžejních kurzech. Přednáška bude stručně charakterizovat tzv. naturalistické změny v dějinách společenských věd, bude informovat o základních myšlenkových proudech evolučních teorií, o konceptech etologie a biosociologie. V diskusním duchu shrneme některé názory na hlavní zdroje ekologické krize z hlediska antropologického, demografického, technologického, ekonomického ahodnotového a stěžejní představy o možných cestách nápravy. FSS MU: Dějiny biologie a přehled evolučních teorií vyučuje: PhDr. Luboš Bělka, CSc, Ústav religio-nistiky FFMU, Brno, PhDr. Jiří Sekerák, Mendelianum, Brno Kurz seznamuje posluchače s přehledem novověkého a současného biologického myšlení. Zvláštní pozornost je věnována genetickým a evolučním koncepcím, tj. zejména pohledům založeným na tradici fyziologického strukturalismu a jemu opozičního konceptu založeného na dědičnosti jako toku genetických informací v živých systémech. Zásadní pojmy: dědičnost získaných vlastností, elementy dědičnosti, (pojem genu), zárodečná linie, plodivá a zárodečná plazma, adaptace, přírodní výběr atp. FSS MU: Hodnotová řešení ekologické krize vyučuje: Prof. RNDr. Hana Librová, CSc, Katedra envi-ronmentálních studií, FSS MU, Brno Kurz se zabývá rozborem tzv. hodnotových příčin ekologické krize a hledáním řešení, která jsou založena na změně lidských hodnot a způsobu života. Budeme rozebírat "panský" pohled na přírodu v evropských dějinách, podíl křesťanství na vzniku ekologické krize a pátrat po historickém zrodu ekologického vědomí. Kurz informuje o možnostech a omezeních empirických výzkumů tzv. ekologického vědomí. V konkrétnější rovině se budeme věnovat některým projevům hodnotových proměn v každodenním životním způsobu: změnám v oblasti trávení volného času, v dopravě, v pojetí mužské a ženské role. Budeme se zabývat fenoménem dobrovolné skromnosti. Součástí kurzu bude tematika ekologické etiky. Základem seminárních diskusí bude kniha Erazima Koháka "Zelená svatozář" (Slon 1998). Jejím prostřednictvím se seznámíme s hlavními současnými koncepty ekologické eti-ky. • další info na http://www.fss.muni.cz/struktura/katedry/humenv/anotace.htm 5 Informace o charakteru, průběhu a hodnocení předmětu. Složky životního PřF MU: BÍ5080 Základy ekologie vyučuje: doc. RNDr. Jiří Unar, CSc, RNDr. Světlana Zahrádková, Ph.D. Obsah, hraniční obory a členění ekologie, ekologické faktory, světlo a teplota, vlastnosti půdy, vody a její ekologický význam, organismus jako prostředí, populační ekologie, ekologie potravy, vnitro a mezidruhové vztahy, společenstva, diverzita, sukcese, nika, ekosystémy, biomasa, produkce, tok látek a energie, biogeochemické cykly, biomy, ekosytémy střední Evropy, aplikovaná ekologie, znečištění biosféry, biomonitoring, bioindikace. PřF MU: BÍ5500 Ochrana životního prostředí vyučuje: Dipl. Biol. Jiří Schlaghamerský, Ph.D. Přednáška má za cíl podat ucelený přehled základů problematiky ohrožení a ochrany životního prostředí jak z pohledu globálního tak se zřetelem na situaci v České republice. Důraz je kladen na propojení přírodovědných základů s informacemi o aktuálním stavu, problémech a vývoji na poli politickém, legislativním a technickém. Osnova: Historie ochrany životního prostředí; vývoj lidské populace a čerpání zdrojů; ochrana ovzduší, ozónová díra, globální změna klimatu; ochrana vod (voda jako zdroj, znečištění povrchových a podzemních vod, čištění odpadních vod), ochrana půdy a vliv zemědělství a lesnictví na životní postředí (půda jako zdroj, eroze, meliorace, hnojení, kontaminace a asanace půdy); problematika (tuhých) odpadů (způsoby zneškodňování, minimalizace, recyklace, čistší produkce, analýza životních cyklů); vliv energetiky; vliv dopravy; nástroje ochrany životního prostředí (posouzení vlivu na životní prostředí, riziková analýza, ekologický audit - Environmental Audit, Due Diligence Assessment, Environmental Management Systems); orgány státní správy ČR; legislativní rámec v ČR. Planeta Země a její vývoj • Voda (hydrosféra) • Ovzduší (atmosféra) • Půda (pedosféra) • Biosféra • Příroda a krajina Planeta Země • Jednou z devíti planet naší sluneční soustavy, v pořadí (Merkur, Venuše, Země, Mars, Jupiter, Saturn, Uran, Neptun a Pluto) třetí nejbližší Slunci. • Má tvar geoidu (geometrické těleso odpovídající tvaru Země), od koule se liší zejména zploštěním na pólech, k němuž došlo vlivem odstředivé síly zemské rotace. • Kolem středu sluneční soustavy - přesněji kolem společného těžiště oběhne Země zajeden astronomický rok. • Otáčka kolem vlastní osy trvá jeden den. Tím, že je osa otáčení nakloněna vůči rovině oběhu má za následek střídání ročních období, způsobené rozdílným slunečním osvitem. V extrémním případě (za polárními kruhy) nastává (v létě) po- 6 prostředí. lární den a (v zimě) polární noc , což jsou "dny", kdy buďto slunce vůbec nezapadne za obzor (den), nebo se naopak vůbec neobjeví nad obzorem (noc). Země má jednu přirozenou oběžnici - Měsíc, který je relativně (vůči oběžnicím jiných planet slun. soustavy) velmi velký, má asi 1/81 hmotnosti Země, proto se někdy soustava Země-Měsíc považuje za dvojplanetu. Vývoj Země Vývoj planety Země započal zhruba před 4.5 miliardami let spolu s vývojem celé sluneční soustavy. Asi za 1,5 miliardy let poté se začaly na Zemi objevovat první známky života. Člověk se na Zemi objevil mnohem později, jeho první předchůdci se objevují kolem před dvěma až jedním mil. let. Podmínky vývoje života na Zemi Hlavní faktory umožňující vznik a přežití živých organismů na Zemi: Přiměřená vzdálenost od Slunce (úměrně jeho radiačnímu výkonu) spolu s • vhodnou atmosférou Země (zejm. obsah 02 a ochrana před zářením z kosmu), • přítomností vody (dokonce ve velkém množství) a • existencí magnetického pole Země (ochrana před slunečním větrem a jinými nabitými částicemi) Vývoj planety Země započal zhruba před 4.5 miliardami let spolu s vývojem celé sluneční soustavy. Asi za 1,5 miliardy let poté se začaly na Zemi objevovat první známky života. Člověk se na Zemi objevil mnohem později, jeho první předchůdci se objevují kolem před dvěma až jedním mil. let. Voda Využívání a ochrana vodních zdrojů Seznámíte se s významem vody pro život na Zemi, se skladbou a distribucí vodních zdrojů Země. Seznámíte se s hlavními problémy hospodaření s vodou ve světě a v ČR. Voda Voda (H20) je jednou z klíčových látek nutných pro existenci života na Zemi. Je součástí těl všech živých organizmů (obs. 60-99 % vody). Fyzikální a chemické vlastnosti vody: 7 Informace o charakteru, průběhu a hodnocení předmětu. Složky životního za normálního (=atmosférického) tlaku taje při 0 st.C, vře při 100 st.C • v přírodě téměř nikde chemicky čistá, ale s rozpuštěnými minerálními (chloridy, sírany, bromidy, uhličitany, solemi Na, Mg, Ca, K) a jinými látkami • ve vodě jsou též rozpuštěny plyny (02, C02) Struktura zásob vody na Zemi Hydrosféra, neboli vodní obal naší planety, vodní plochy pokrývají asi 71 % rozlohy Země (pevnina tedy 29 %) a obsahuje přibližně 1.4 mld km 3 vody. Pouze asi 3 % tohoto objemu tvoří voda sladká, vázaná především v ledovcích (zejména v Antarktidě). Struktura vodních zásob na Zemi (v km3) • oceány: 1 348 000 000 • sníh a ledovce: 29 000 000 • podzemní voda: 8 000 000 • řeky a jezera: 200 000 atmosferická vlhkost: 13 000 Významné vodní zdroje Země Voda v mořích a oceánech • Vody v mořích a oceánech je většina, asi 97 % všech světových zásob. • Za moře se považuje taková vodní plocha, která má přímé spojení "po vodě" se světovým oceánem (např. průlivem). • Voda v mořích je obvykle bohatá na soli, v průměru obsahuje asi 35 g anorganických solí na litr. • Voda v oceánech je též významným akumulátorem tepla. Věčně zmrzlá voda • Představují většinu světových zásob sladké vody, většinou však technicky nezískatelné. Koloběh vody • Ročně se z oceánů vypaří cca 430 000 km 3 vody, z níž většina spadne opět ve formě srážek do oce- prostředí. ánů. Dalších 70 000 km 3 se vypaří z pevnin. Ve formě srážek dopadne na pevninu ročně pouze cca 110 000 km 3 vody, z níž největší část se vypaří, část odteče řekami (40 000 km 3 - tzv. stabilní roční odtok) a část dosáhne moře jako podzemní voda. I ze stabilního ročního odtoku je však využitelná pouze malá část, protože většina odteče "rychle" po přívalových deštích a část v neobydlených oblastech. Pouze cca 9 tis. km3 vody je využitelné člověkem. Každý člověk přitom průměrně spotřebuje (vč. průmyslového a zemědělského využití) cca 7-8 tis. m3 vody, lidstvo tedy celkem 3-4 tis. km3 , tj. skoro polovinu celkového využitelného množství. Distribuce na obyvatele je velmi nerovnoměrná (př. Kanada, Rusko vs. saharské země). Voda člověkem využívaná pitná přímá konzumace, domácnosti užitková domácnosti, služby technologická průmysl, energetika, těžba surovin k zavlažování ve světě spotř. 50-80 % celkové spotřeby Znečištění vody Znečišťující faktory patogenní organizmy netoxické organické látky nadměrný obsah živin (eutrofizace) toxické kovy toxické organické látky vysoká kyselost pevné látky zvyšování teploty odpoadním teplem radioaktivita Rozsah znečištění vody 9 Informace o charakteru, průběhu a hodnocení předmětu. Složky životního • Plošné • Bodové • Havárie Zásoby, kvalita a spotřeba vod v ČR Zásoby vody • ročně spadne cca 52 km3 srážek, z toho se 68 % opět vypaří • v tocích přiteče zanedbatelné množství • od roku 1989 srážkový deficit, v posledních letech se vyrovnává (viz např. 1997 a následující roky) Struktura spotřeby vody v ČR Celkově: 45 % průmysl, 24 % domácnosti, 14 % obchod a služby, 12 % doprava, 3 % zemědělství, 2 % stavebnictví • Neúspornost spotřeby a především distribuce vody: až 30 % uniká z rozvodné sítě (Praha, Brno) Problémy hospodaření s vodou (obecně) • nerovnoměrná distribuce zásob • kvalita voda používané k pití a průmyslově • znečištění podzemních a povrchových vod (zemědělství, průmysl, těžba, domácnosti) • znečištění oceánů (průmysl, zemědělství - splašky, těžba, havárie) • nevhodné zásahy: nevhodné odvodňování (meliorace), nadměrné zavlažování (vede k zasolení) Problémy hospodaření s vodou (v ČR) • velká závislost na srážkách srážkový deficit intenzivní zemědělství • narušení povrchovou těžbou 10 prostředí. • znečištění po těžbách • hospodaření s odpadními vodami (chybí čističky zejm. pro malé obce) Čištění vody Klasické technologie 1. usazování těžkých částic 2. biologické odbourávání živin 3. odstraňování fosforu Problém: co s těžkými kovy a jinými tox. látkami v čistírenských kalech. Využití přirozených schopností • lagunách nebo kořenových čističkách • vody nesmí předtím obsahovat vysoké množství toxických látek Výhoda: neprodukují zbytkový kal, nevyžadují dodatečnou energii. Více informací v článku Jak fungují čističky odpadních vod 4 - technologie [http://www.priroda.cz/clanky .php?detail=420]. Ovzduší Atmosféra Země Připomenete si význam a složení atmosféry, hlavní znečišťující faktory. Minulost, současnost a perspektivy ochrany ovzduší v ČR. Chemické složení atmosféry Skladba atmosféry (hmotnostní podíly) • dusík (N2): 0,755 • kyslík (02): 0,232 • argon (Ar): 0,013 11 Informace o charakteru, průběhu a hodnocení předmětu. Složky životního • oxid uhličitý (C02): 0,0005 • další složky: H20, He, CH4, Kr, N20, H2, 03, Xe, S02, CFC... Výškové členění atmosféry 1. troposféra (do 8-15 km) 2. stratosféra (do 50-55) 3. mezosféra (do 80-90) 4. termosféra (do 400) 5. exosféra (nad 400) Znečištění ovzduší - hlavní typy Terminologie: emise látky jsou uvolňovány - emitovány do atmosféry imise látky j sou přítomny v atmosféře Typy znečištění: Plynné škodliviny • Pevné částice Tepelné znečištění • Radioaktivita Plynné škodliviny • skleníkové plyny (C02, metan, N02, CFC) • oxidy síry (S02) • oxidy dusíku (NOx, zejm. N02) • uhlovodíky (zejm. metan - CH4), aldehydy, ketony, aromatické uhlovodíky (zvláště v místnostech, součást automobilových zplodin) 12 prostředí. • sirovodík (H2S), čpavek (NH3) • freony (halogenderiváty uhlovodíků), CFC Pevné částice • popílek • prach saze Tepelné znečištění • zvláště lokálně ned městy a průmyslovými centry - vede až ke změně klimatických poměrů • může existovat i antropogenní ochlazující vliv - např. velkých umělých vodních ploch - na podnebí Radioaktivita • Radon (Rn) se dostává z geologického podloží • Radioaktivita obecně z jaderného odpadu, z havárií, pokusných jaderných výbuchů Monitoring znečištění • v ČR má hlavní síť ČHMÚ, dále pak Hygienická služba, místní úřady, podniky, vědecké ústavy • údaje jsou centralizovány cca l/půl hodiny • prezentovány jako okamžité stavy, denní (24hodinové), měsíční, roční průměry • koncentrace znečišťujících látek se uvádí u NOx, S02 a prašného aerosolu v ug/m3 • 24hodinové limity: NOx 100, S02 150 (S02 + NOx v součtu max 250), prach 150 ug/m3, CO 5000 Lig/m3 (8hod limit) Ozónová vrstva • tvořená vzduchem s molekulami 03 (vznikají působením U V záření na molekuly 02 -> volné radikály O napadají molekuly 02 -> 03 13 Informace o charakteru, průběhu a hodnocení předmětu. Složky životního • v normálním stavuje vznik a zánik 03 molekul v rovnováze Ozónová díra • přirozené procesy a rovnováha narušena volnými radikály Cl, F, tvořícími se hlavně z CFC (freonů) tyto radikály mají životnost až 30000x větší než molekuly 03 (jedna tedy zničí až 30000 molekul ozónu) • vysoká stálost freonů (až stovky let) - velká setrvačnost v ozónové díře/vrstvě • nad póly (Antarktida) je ozónová díra (po polární zimě/noci) zeslabena - průnik UV záření • Vídeňská dohoda (1985) a přísnější Montrealský protokol (1987, http://www.unep.org/ozone/montreal.shtml) - mezinárodní dohoda o omezení produkce plynů narušujících ozónovou vrstvu. Situace v ČR • výchozí podmínky - podnebí, povaha hospodářské činnosti • kvalita ovzduší - historický přehled • kvalita ovzduší - současné trendy Podnebí Pronikání oceánských a kontinentálních vlivů (Cechy - oceánské, Morava, Slezsko - kontinentální) • Převažující západní proudění Intenzivní cyklonální činnost - střídání vzduchových hmot, relativně hojné srážky Značný vliv má nadmořská výška (střední n.v. 430 m, nad 1000 m jen 1 % plochy) Tradiční problémy • problémové plyny: S02, NOx, skleníkové plyny; + pevné částice (prach, popílek) • do r. 1990 jeden z největších světových producentů S02/obyv a S02/USD GDP. Aktuální problémy 14 prostředí. • emise S02 poklesly na cca 10 % stavu z roku 1990 • přetrvávají lokální problémy s topeništi na hnědé uhlí (tzv. zimní/londýnský smog) • nastupují problémy s individuální automobilovou dopravou - produkce NOx (tzv. letní/losangelesky smog) • lokální problémy s drobnými zdroji - malé kotelny, blokové výtopny atd. Trendy • zhoršování (zvláště lokální) situace s NOx (auta) • postupné řešení problémů malých zdrojů znečištění (malé výtopny) • rozšiřování zdrojů používajích obnovitelné palivo (dřevo, štěpka, bioplyn...) skleníkové plyny: jen nepatrné změny Litosféra a pedosféra Litosféra a pedosféra Seznámíte se s horninovým a půdním obalem Země, jeho využíváním a degradací. Půdy na Zemi Souš zabírá celkem 148 mil. km 2 , z toho cca 58 mil. km2 jsou nenarušené přírodní ekosystémy, 40 mil. km2 ostatní neobydlená území, • 5 mil. km2 zastavěná plocha, • 45 mil. km2 zemědělská půda. Vznik a složení půdy Vznik půdy Základním procesem je zvetrávaní svrchní vrstvy matečné horniny. Na procesu vzniku půd se podílejí: • abiogenní procesy 15 Informace o charakteru, průběhu a hodnocení předmětu. Složky životního • biogenní procesy Složení půdy • edafon (živá složka) částečně rozložená těla organizmů tvoří humus neživá složka - minerální látky vzniklé jednak rozkladem organické hmoty, jednak zvetrávaním podloží • nejdůležitějšími prvky jsou C, N, P, K, Mg, S Využívání a ochrana půdy Historie obdělávání půdy člověkem, důsledky Struktura využívání půd 45 mil. km2 zemědělsky obhospodařováno, z toho: 15 mil. km2 intenzivně, 30 mil. km2 pastviny, louky, nepravidelně obhospodařované plochy Procesy degradace půdy • eroze (špatné agrotech. zásahy) • dezertifikace (např. po spásání, dlouhodobým suchem) • podmáčení (přirozeně i důsledkem zavlažování) • zasolení (zavlažováním) • chemická kontaminace (těžké kovy, PCB, hnojiva, ropné produkty) • okyselení (kyselé deště) zhutňování (mechanizovaným zemědělstvím) • zábor (např. rozptýlenou zástavbou, komunikacemi) Biosféra 16 prostředí. Biosféra Připomenete si základní biologické principy života. Život, vztahy mezi živými organismy a prostředím Život je zcela jedinečná forma hmoty, odlišující se od hmoty neživé několika základními vlastnostmi. V živých organismech probíhají tyto podstatné procesy: • Metabolismus - autotrofní vs. heterotrofní organismy (zhruba: zelené rostliny vs. živočichové, houby). • Dráždivost • Reprodukce (+ dědičnost) • Evoluce - vývoj (jedince = ontogeneze, druhu = fylogeneze). K vývoji druhu dochází postupnou změnou genetické výbavy příslušníků tohoto druhu. Hnací silou vývoje může být adaptace na změny životních podmínek. Druhy, které se změnám nedokážou přizpůsobit, vyhynou. Schopnost přežívat v určitém rozpětí faktorů prostředí nazýváme tolerance (snášenlivost) - příkladem může být schopnost vyrovnat se s výkyvy teplot (např. u člověka: tropy vs. polární kraje) nebo se změnami koncentrace CO 2 ve vzduchu (u rostlin). Vývoj může být akcelerován nebo nasměrován i uměle, cíleným zásahem člověka - to se realizuje výběrem a křížením jedinců -šlechtěním a v poslední době též přímými zásahy do genetické výbavy organismů - genetické inženýrství a klonování - tj. reprodukce jedinců s totožnou genetickou výbavou - ze somatické buňky rodičovského jedince (podařilo se již nakloňovat ovce, skot, atd.). Postupným vývojem druhů může dojít k divergenci, kdy se původně jeden druh rozštěpí na několik nových - když to podmínky daného životní prostředí dovolí (např. druhově bohaté prostředí tropických deštných lesů - zde žije až polovina světových druhů). Pokud jsou podmínky prostředí tak "přísné", že jim odolají jen druhy s určitými rysy (např. dokonalá tepelná izolace těla, odolnost proti suchu díky stavbě těla zajišťující minimální odpar vody), dochází i u různých druhů ke konvergenci jejich charakteristik. Biologická diverzita • Druhová diverzita Genetická diverzita • Diverzita společenstev 17