Környezetvédelem AJNB_KMTM002 1. Követelményrendszer. Környezetvédelem fogalma, elemei. Környezeti rendszerek. Bioszféra II. 2018/2019. tanév I. félév Bedő Anett egyetemi tanársegéd bedoa@sze.hu SZE AHJK Környezetmérnöki Tanszék 1
Előadás tartalma Követelményrendszer A földi bolygó fejlődése Környezeti elemek Környezetvédelem Környezetszennyezés folyamata Környezeti rendszerek Bioszféra II. 2
Elérhetőség Szoba: D 512 Telefonszám: 96/503-400/3103 E-mail: bedoa@sze.hu Weblap: www.sze.hu/~bedoa Konzultációs időpont: szerda: 10 00-12 00 3
Tervezett tantárgyprogram 1. hét Követelményrendszer. A környezetvédelem fogalma, elemei. Környezeti rendszerek. Bioszféra II. 2. hét Ökológiai lábnyom. Környezetvédelem története. 3. hét 4. hét 5. hét 6. hét 7. hét 8. hét 9. hét Globális környezeti problémák. Népesedési problémák. Oktatási szünet. Levegővédelem. Talajvédelem. Vízvédelem. Hulladékgazdálkodás. Előadás elmarad. 10. hét Oktatási szünet. 11. hét 12. hét 13. hét 14. hét Zaj-, rezgés és sugárzásvédelem. Környezetvédelmi szabályozás és eszközei. Energia és környezet. Közlekedés és környezet. Zárthelyi. Mezőgazdaság és környezet. Turizmus és környezet. Fenntartható erőforrásgazdálkodás és fejlődés. Környezeti jövőképek, világmodellek. Pót ZH. 4
Követelmény és értékelés A félév során egy zárthelyi megírása kötelező (pótlásra a TVSz szerint lehetőség lesz). ZH: 2018. november 28. 12 10 F terem PÓT ZH: 2018 december 5. 12 10 F terem Aláírás a félév során megírandó zárthelyi legalább 50 %-os teljesítése esetén szerezhető, ez a vizsgára bocsátás feltététele. A zárthelyi megírásával maximum 36 pont szerezhető. 26 pont elérése esetén megajánlott jegy adható. Pót zárthelyit csak az írhat, aki nem írta meg a zárthelyit vagy nem érte el az 50 %-ot. 5
Követelmény és értékelés Az órai részvételért a 12-dik hétig bezárólag 0,5 pontot adok, ami a zárthelyinél kerül beszámításra (e nélkül is meg kell lenni az 50 %-nak). Javítani a vizsgaidőszakban lehet. Sikertelen vizsga kétszer javítható a vizsgaidőszakban. Lehetőség van 10-15 perces kiselőadás megtartására egy előre egyeztetett környezetvédelemmel kapcsolatos témában 4 pontért. Más előre meghirdetett előadásokon való részvétel után is kapható plusz pont. 6
Követelmény és értékelés Osztályzat kialakításának módja: 0 17 elégtelen (1) 18 21 elégséges (2) 22 25 közepes (3) 26 30 jó (4) 31 36 jeles (5) 7
Irodalom Kötelező irodalom Zseni Anikó - Pestiné Rácz Éva Veronika (2017): Környezetvédelem. - elektronikus egyetemi jegyzet. Előadások anyaga: honlapra felteszem Ajánlott irodalom Bulla M. (szerk.): Környezetvédelem. - elektronikus jegyzet (http://jegyzet.sze.hu) Rédey Ákos (szerk.) (2011): Földünk környezeti állapota. - Környezetmérnöki Tudástár 8. kötet, Pannon, Környezetmérnöki Intézet, Veszprém. Kerényi Attila (szerk.) (2011): Környezettan. - Környezetmérnöki Tudástár 7. kötet, Pannon, Környezetmérnöki Intézet, Veszprém. Végh-Szám-Hetesi (2008): Utolsó kísérlet: Híradás a Föld állapotáról. Kairosz Kiadó, Szeged. 8
Ha a rovarok kipusztulnának, 50 éven belül megszűnne az élet a Földön. Ha az emberiség kihalna, 50 éven belül kivirágozna a Föld. Sir Ken Robinson 9
A földi bolygó fejlődése 1. Az élettelen bolygó formálódásának szakasza 2. Az élet megjelenésétől az emberi társadalom kialakulásáig terjedő időszak 3. A társadalomba szerveződő ember környezet-átalakító tevékenységeivel jellemezhető időszak 10
A földi bolygó fejlődése 1. Az élettelen bolygó formálódásának szakasza Univerzum 15-20 milliárd éve kezdődött ősrobbanás A Föld ~ 4,5-5 milliárd éves Kezdetleges légkör, víz, O 2, élet, ózonpajzs megjelenése 1858. Antonio Snider térképe 11
Pangea = Szuperkontinens 12
A földi bolygó fejlődése 2. Az élet megjelenésétől az emberi társadalom kialakulásáig terjedő időszak ~ 3,5 3,8 milliárd éve jelent meg a Földön az élet Kémiai, biológiai, emberi és társadalmi evolúció Gondolkodás, tűz, beszéd, gyűjtögetés, vadászat fajok kipusztulása 13
A földi bolygó fejlődése 3. A társadalomba szerveződő ember környezet-átalakító tevékenységeivel jellemezhető időszak Mezőgazdasági forradalom (Öntözés, eke) Fémek megmunkálása Városok növekedése Vízenergia, szélenergia, kőszénfejtés Ipari forradalom Beton Erdők kitermelése Nukleáris energia, olaj, földgáz Közlekedés Vegyipar Elektromágneses hulladék Infrormatikai forradalom 14
A környezet fogalma Környezet a világ azon része, amelyben élünk és tevékenykedünk A Föld élővilágának élettere: bioszféra földkéreg (litoszféra; a Föld külső, szilárd, merev kőzetburka) 70-150 km vízburok (hidroszféra; páratartalom, tengerek, folyók, patakok) levegő (atmoszféra; az égitest felszínét körülvevő gázburok) élőlények által benépesített területei 15
A környezet fogalma Növény- és állatvilág Talaj Kőzet Atmoszféra Földkéreg Litoszféra Földkéreg Mag Földköpeny Fölkéreg (talaj és kőzet) Bioszféra (élővilág) Hidroszféra Litoszféra (vízburok) (földkéreg + földköpeny felső része) Atmoszféra (légkör) 16
A környezet fogalma Környezet elemei a Föld élőlények által használt szférái (a bioszféra alkotói) az élőlények (benne az ember) valamint az ember által alkotott objektumok 17
Táj objektumok Szférák Széchenyi Környezeti elemek I. Ökoszisztémák alkotói föld (alapkőzet, ásványvagyon, barlangok, termőföld, talaj, domborzat) víz (felszíni vizek, felszín alatti vizek) levegő (alsó légkör, felső légkör) élővilág (ember, növényvilág, állatvilág, mikroorganizmusok) II. Épített környezet települések infrastruktúrák Táj természetes táj kultúrtáj Ember által alkotott 18
Környezeti elemek 19
Környezetvédelem fogalma Céltudatos, szervezett, intézményesített emberi-társadalmi tevékenység Célja az ember ipari, mezőgazdasági, bányászati, közlekedési, stb. tevékenységéből fakadó káros következmények kiküszöbölése és megelőzése az élővilág és az ember károsodás nélküli fennmaradása érdekében 20
Környezetvédelem feladata A károkat megelőző védelem Az okozott károk megszűntetése A környezet fejlesztése, a környezetminőség javítása A természeti erőforrásokkal való ésszerű gazdálkodás 21
A környezetvédelem részei tájvédelem környezetgazdálkodás természetvédelem környezetkímélő technológiák kifejlesztése és alkalmazása környezetállapot- értékelés környezettervezés környezetfejlesztés hulladékgazdálkodás 22
Környezettudomány 20. század: a tudományok rendkívüli mértékben differenciálódtak; túlzott specializáció 1960-as évek: környezeti problémák sokasodása szintézisre törekvés alapvető megközelítési mód a komplexitás A környezettudomány olyan szintetizáló tudomány, amelynek alapvető feladata a heterogén környezeti rendszerek működésének és működési zavarainak feltárása, megismerése az élővilág számára tartósan kedvező életfeltételeket biztosítsunk 23
Környezetvédelemhez kapcsolódó tudományok Komplex szemléletmód! Ökológia Földtudományok Kémia, biológia, orvostudományok Fizika, műszaki tudományok Matematika, számítástechnika Agrártudományok Közgazdaságtan, jogtudomány Politikatudomány, szociológia, demográfia Pedagógia 24
A környezettudomány főbb kérdései A társadalom olyan mértékű változásokat idézett elő már eddig is a Föld bolygón, hogy indokolt megvizsgálni, mik ezeknek a változásoknak a gyökerei Milyen emberi tevékenységek vezetnek az élő természeti környezet pusztulásához és az élettelen környezet degradálódásához? Mi az, amit a társadalomnak másképp kell csinálnia, mint eddig? A természet és a társadalom működése 25
A környezetszennyezés primer folyamatai Környezetszennyezés a környezetet ill. az embert közvetve vagy közvetlenül veszélyeztető vagy károsító jelenség, folyamat, negatív környezeti hatás, amely valamely környezeti elem fizikai, kémiai vagy biológiai szennyeződését, károsítását eredményezi. Emisszió kibocsátás, mennyiség/idő, pl. m 3 /s; g/s stb., pl. a kémény által kibocsátott SO 2 mértéke Transzmisszió terjedés Immisszió szennyezettségi érték, terhelés, mennyiség/térfogat = koncentráció, pl. g/m 3 ; pl. a légkör SO 2 koncentrációja 26
A környezetszennyezés primer folyamatai emisszió transzmisszió immisszió 27
Környezetszennyezés 28
Környezetszennyező anyagok és forrásaik Környezetszennyező anyagok eredet szerint fűtőanyagok elégetésének termékei ipari háztartási, intézményi mezőgazdasági katonai tevékenységek termékei Környezetszennyező források időbeli eloszlás időszakos vagy folyamatos egyenletes vagy időben változó eredet ipari települési mezőgazdasági közlekedési kémiai összetétel mérgező nem mérgező szerves szervetlen lokalizálhatóság szerint pontszerű diffúz kibocsátás 29
lokális, regionális, globális szinten hatnak védekezés is ezeken a szinteken! kémiai ártalmak Környezeti ártalmak mechanikai hulladékok zaj- és rezgéshatások sugárhatások természetes és művi környezet károsodásai az idegrendszerre ható káros hatások 30
Környezeti ártalmak elhárítása Műszaki megoldások A káros emissziók csökkentése ill. megakadályozása a forrás területén A káros emissziók továbbjutásának (transzmisszió) megakadályozása Immissziók helyén védőeszközök alkalmazása Gazdasági eszközök, szabályozók (adók, bírságok) Tudományok Oktatás, nevelés, szemléletformálás Intézményrendszer Jogi szabályozók 31
Környezeti rendszerek mint anyagi rendszerek Környezeti rendszerek = anyagi rendszerek A Földön megfigyelhető tárgyak hatnak egymásra pl. vízrendszer elemei anyagszállítás A rendszerben elemek sokasága kapcsolódik össze anyagok, tárgyak, mesterséges alkatrészek valamilyen kölcsönkapcsolat szerint nem véletlenszerű kölcsönkapcsolat egymásra épültség, alrendszerek nem statikusak működnek (anyag-és energiaáramlás) külső hajtóerő vagy belső 32
Zárt rendszer Energiát vesz fel és ad le, de anyagot nem cserél a környezetével Ritkán fordul elő a Földön Föld: zárt rendszer (napenergia és visszasugárzás jelentős; anyagbevitel és leadás elhanyagolható) Bemenet: meteoritok Kimenet: a légkörből megszökő anyagi részecskék, mesterséges (vissza nem térő) égitestek Föld = kvázi zárt rendszer 33
Nyílt rendszer Anyagok és energiák cseréje Élőlények: anyag-és energiacseréjük során módosítják környezetüket, miközben saját szervezetük megőrzi funkcióit Környezeti rendszerek Energia Mindig szükséges Kívülről: napenergia Belülről: A Föld hője Változásokat okoz a rendszerben, de megmarad minden lényeges tulajdonsága 34
Környezeti rendszerek mint anyagi rendszerek 35
Dinamikus egyensúlyi állapot Alapja: önszabályozó képesség Negatív visszacsatolás: hatást fejt ki a rendszerre Korrigálja annak működését: fékezi vagy meggátolja a kiinduló állapotot módosító hatásokat Pl.: légkör felmelegedése párolgás felhőképződés nagyobb arányban verődik vissza a napsugárzás a földfelszínt sugárzási veszteség éri légkör lehűlése a légkör hőmérséklete csak egy bizonyos intervallumban változik (kedvező feltételek az élővilág számára) Stabilizáló visszacsatolása 36
Dinamikus egyensúlyi állapot Pozitív visszacsatolás: hatására a rendszer instabillá válik A légkör lehűlése növeli a hó-és jégfelszínt fehér felszín: hő-és fényvisszaverés nagyobb a felszín sugárzási vesztesége további lehűlés Nem tart a végtelenségig: teljes hó-és jégborítottság a pozitív visszacsatolás leáll Környezeti szempont: rendkívül veszélyes a pozitív visszacsatolások túlsúlya a rendszer minőségi változása; adott formájának pusztulása 37
Negatív és pozitív visszacsatolás Széchenyi 38
Bioszféra II. Élet egy terráriumban Mekkorának kellene lennie az üvegbúrának, hogy az alatta levő város kizárólag a burokba zárt ökológiai rendszerekből fenntarthassa magát? 39
Bioszféra II. A földi bioszféra mesterségesen létrehozott, kicsinyített mása volt zárt ökológiai rendszer az arizonai sivatagban: a 12 750 m 2 -nyi, 204 000 m 3 térfogatú kísérleti laboratórium hét komplett biom miniatűr óceán sivatag szavanna esőerdő mocsárvidék intenzíven művelt agrárterület emberi élőhely (4 férfi, 4 nő) 3800 gondosan válogatott növény-és állatfaj 40
Bioszféra II. 1991. szeptember 26 1993. szeptember 26. Célja: mélyebb betekintést nyerjünk a Föld működésébe, az élővilág bonyolult egyensúlyrendszerébe Tud-e az ember ökológiailag működőképes rendszert létrehozni más bolygókon a kutatás mellett a kutatóknak kellett önfenntartásukról is gondoskodniuk élelmük 80%-át maguk teremtették elő összes szemetüket és vizüket újrahasznosították 41
42
Bioszféra II. 43
Bioszféra II. Problémák Szokatlanul jó minőségű talajokkal dolgoztak a talajbaktériumok ezért azonnal megtámadták, és gyorsan bontani kezdték a talajok szerves anyagait a légkör szén-dioxid tartalma növekedett, oxigéntartalma csökkent Napsugárzás intenzitásának csökkenése (felhős időjárás) A méhek és egyéb rovarok kihaltak, a kártevők elszaporodtak (csótány, hangya) 25 gerinces fajból 19 tűnt el a két év során Az eredetileg bevitt 300 rovarfaj kétharmada kihalt A kúszónövények és más gyomok agresszíven terjedtek Bár sok faj kihalt, az élet virágzott a második év végén is (több terület, a lápvidék, az óceán és a korallzátony egységes maradt) A banán, az édesburgonya és a mogyoró jól érezte magát a rendszerben, de nem tudott elegendő mennyiségű élelmet biztosítani 44
Bioszféra II. Következtetések Hogy mindez miért történt, arra nem sikerült megnyugtató választ találni. Mai tudásunk alapján lehetetlen olyan fizikailag zárt rendszert alkotni, amely képes eltartani (néhány) embereket élelemmel, vízzel és levegővel. A földi ökoszisztéma olyan összetett rendszer, aminek nem lehet ad hoc kiragadni darabkáit. Egy csapat idealista dilettáns, és a vállalkozást 200 millió dollárral támogató laikus milliomos, Edward Bass projektje modellezni kívánta a Föld működését. Egy tudományosan megalapozottabb, részleteiben megtervezett és kivitelezett kísérlet vélhetőleg más eredményt hoz hatalmas anyagi bukás. A Bioszféra II. kísérlet tapasztalataiból inkább úgy tűnik, hogy az emberiség ahhoz a gyerekhez hasonlatos, amelyik valamilyen szerkezet működését nem értve szétszedi azt, összerakni azonban már nem képes. 45
Köszönöm a figyelmet! 46