Obecnie bardzo często słyszymy słowo ekologia. Potocznie wykorzystuje się je w wielu celach np. w celu określenia że coś jest zdrowe mówimy wtedy "ekologiczne", osoby, które starają się chronić przyrodę nazywamy ekologami itd. Zachodzi pytanie czym dokładnie jest ekologia?
Słowo ekologia powstało z połączenia dwóch słów greckich: oiko - dom i logos - nauka. Tak więc już z genezy tego słowa można próbować zdefiniować ekologię jako dziedzinę nauki zajmującą się naszym domem czyli planetą Ziemia. Ekologia jest to nauka o strukturze i funkcjonowaniu żywej przyrody. Obejmuje całość zjawisk dotyczących wzajemnych zależności pomiędzy organizmami lub zespołami organizmów żywych a martwym środowiskiem. Ta dziedzina nauki bada określony teren, w którym bytują organizmy, zwany ekosystemem.
Ekosystem, pisząc innymi słowy, to wzajemne powiązania pomiędzy biotopem (przyrodą nieożywioną) a biocenozą ( przyrodą ożywioną).
Biocenoza jest to zespół organizmów zwierzęcych i roślinnych żyjących na określonym terenie i stanowi on autonomiczną jednostkę ekologiczną.
Biotop stanowi naturalne środowisko o swoistym zespole czynników abiotycznych (elementów przyrody nieożywionej), które stanowią podłoże życia dla biocenozy.
W ekosystemie panuje równowaga przyrodnicza gdzie dopływ substancji organicznych oraz biosynteza skomplikowanych związków równoważy się w określonym czasie jakościowo i ilościowo z ich rozkładem. Aby mogła zaistnieć taka sytuacja w ekosystemie muszą występować trzy zasadnicze grupy organizmów, które pełnią rolę związaną z wiązaniem materii i przepływem energii. Są to następujące grupy:
Producenci - wszystkie organizmy samożywne, w których odżywianie polega na tworzeniu substancji organicznej ze związków nieorganicznych. Zaliczamy do tej grupy: rośliny, mikroorganizmy zdolne do procesu fotosyntezy, jak również drobnoustroje, które do procesów biosyntezy czerpią energię pochodzącą z procesów utleniania zredukowanych prostych związków organicznych. Producenci są jedynymi wytwórcami materii w ekosystemie warunkującymi życie wszystkich organizmów z dwóch pozostałych grup. | |
Reducenci - są to wszystkie drobnoustroje cudzożywne z wyjątkiem mikroorganizmów zdolnych do fotosyntezy i chemosyntezy. Reducenci prowadzą rozkład związków organicznych przekształcając je w połączenia nieorganiczne, które mogą być wykorzystywane przez producentów. | |
Konsumenci - stanowią pośrednią grupę organizmów pomiędzy producentami a reducentami. Zalicza się tutaj wszystkie organizmy zwierzęce, które nie mają zdolności do wiązania energii w procesach fotosyntezy i chemosyntezy. Wykorzystują one energię zawartą w wiązaniach chemicznych związków organicznych wytworzonych przez producentów. |
Jeśli zabraknie tylko jednej grupy organizmów zostanie zniszczona równowaga przyrodnicza i nastąpi śmierć organizmów i pozostałych dwóch grup. W środowisku naturalnym gdzie nie ma ingerencji człowieka ekosystem zawsze występuje w równowadze. Zachwianie jej może nastąpić w wyniku szkodliwej ingerencji człowieka polegającej na wprowadzaniu do przyrody polutantów (zanieczyszczeń) w wyniku działalności gospodarczej i bytowej ludzi.
W celu maksymalnego zmniejszenia degradacji (niszczenia) przyrody spowodowanego działalnością człowieka służy sozologia (ochrona środowiska).
Sozologię możemy ściśle zdefiniować jako naukę zajmującą się podstawami ochrony przyrody i jej zasobów oraz zapewnieniem trwałości ich użytkowania. Nauka ta bada przyczyny i następstwa przemian, w naturalnych lub odkształconych układach przyrodniczych, zachodzących w wyniku działalności człowieka, oraz poszukuje skutecznych sposobów zapobiegania ich ujemnych następstwom dla społeczeństwa lub co najmniej możliwości maksymalnego ich łagodzenia.
W praktycznym ujęciu ochrony środowiska to są wszelkie przedsięwzięcia mające na celu:
zapobieganie i ograniczanie powstawania, | |
powtórne wykorzystanie, | |
usuwanie, | |
unieszkodliwianie, zanieczyszczeń (polutantów), których następstwa w efekcie powodują degradacje (niszczenie) ekosystemów. |
Zanieczyszczenia możemy podzielić w zależności od stanu skupienia na:
gazowe (zanieczyszczenia gazowe powietrza) | |
stałe (odpady, zanieczyszczenia pyłowe powietrza) | |
ciekłe (ścieki) |
Do unieszkodliwienia zanieczyszczeń stosowane są różne metody:
fizyko-chemiczne (np. neutralizacja, strącanie, kompleksowanie), | |
biologiczne (fermentacja beztlenowa, kompostowanie, osad czynny, bioremediacja), | |
termiczne (spalanie tlenowe, piroliza - spalanie bez dostępu tlenu) | |
składowania. |
Obecnie najlepszą metodą unieszkodliwiania polutantów jest bioremdiacja.
Słowo bioremediacja składa się ze słów: remediacja - oznaczająca uleczenie (powrót do stanu wyjściowego) i bio - życie. Możemy następujące zdefiniować bioremediację jako proces likwidacji skażeń (okazjonalnych i trwałych) z wykorzystaniem drobnoustrojów lub (i) roślin. W przypadku wykorzystania do tych celów roślin używa się terminu fitoremediacja.
Technologie bioremediacji funkcjonują obok klasycznych technologii oczyszczania ścieków i utylizacji odpadów stałych. Każda z proponowanych technologii będzie nieco różniła się w zależności od rodzaju skażenia, miejsca skażenia i warunków ponujących na skażonym terenie. W zależności od sytuacji proponuje się technologię ex situ lub in situ.
Technologia ex situ polega na tym że skażoną glebę lub wodę przenosi się w bezpieczne miejsce i tam prowadzi się proces oczyszczania. Technologia ta może być wykorzystywana gdy ilość skażonej gleby lub wody jest stosunkowo niewielka i koszty transportu nie będą zbyt wysokie.
Natomiast w sytuacji gdy teren skażenia jest rozległy i nie ma niebezpieczeństwa szybkiej penetracji skażenia do wód gruntowych i zbiorników wodnych stosuje się technologie in situ, prowadzoną w miejscu skażenia.
Procesy bioremediacji odbywają się z udziałem:
mikroflory bytującej w danym środowisku i | |
mikroflory wprowadzanej w formie biopreparatów. |
Dzięki metodą bioremediacji można usuwać między innymi skażenia spowodowane:
węglowodorami ropy naftowej | |
metanem | |
metalami ciężkimi | |
fosforem | |
truciznami fosfoorganicznymi | |
pestycydami | |
fenolami | |
chlorkiem dodecylopirydynowym (środek bakteriostatyczny dodawany do emulsji) | |
zeolitami |
Jedyną wadą technologii bioremediacji jest ich wysoka cena. Miejmy jednak nadzieje że w wyniku zaawansowanych prac badawczych zostaną opracowane tańsze metody wykorzystywania bioremediacji.
Jeśli przedstawiony powyżej temat ochrony środowiska zaciekawił Ciebie to, w celu pogłębienia Twojej wiedzy, proponuję następującą lekturę:
- Głowiak "Podstawy ochrony środowiska"
- Gawroński "Procesy oczyszczania cieczy"
- Gańcarczyk "Oczyszczanie ścieków metodą osadu czynnego"
- Buraczewski "Biotechnologia osadu czynnego"
- Buraczewski "Fermentacja beztlenowa"
- Buraczewski "Biogaz"
- Rutkowski, Syczewska, Trzepierczyńska "Podstawy inżynierii ochrony atmosfery"
Brak komentarzy:
Prześlij komentarz