EKOLÓGIA

 
ÚVOD
METODICKÉ MATERIÁLY
NOVÉ TRENDY
EKOLOGICKÝ SLOVNÍK
EKO LITERATÚRA
PREZENTÁCIA ŠKÔL
ORGANIZÁCIE, ZDRUŽENIA 
ZAUJÍMAVOSTI Z EKOLÓGIE
WWW STRÁNKY
KONFERENCIE A LETNÉ ŠKOLY
DISKUSNÝ KLUB EKO

I. / II. / III. / IV. / V. / VI. / VII. / VIII. / IX. / X. / XI. / XII. / XIII. / XIV. / XV. / XVI. / XVII. / XVIII. / Literatúra

Múdry nesmúti nad tým, čo nemá, ale teší sa z toho, čo má.

DEMOKRITOS

Podmienkou existencie života aj vývoja ľudskej populácie je čerpanie a využívanie prírody.

možno charakterizovať ako najpôvodnejšiu a nezávisle od človeka vzniknutú zložku prírody a tiež nevyhnutný materiálny základ pre rozvoj ľudskej spoločnosti. Súčasťou prírodného prostredia, ktoré je alebo môže byť využívané človekom sú aj prírodné zdroje. Predstavujú prírodniny a hmoty biotickej a abiotickej povahy. Ľudstvo ich využíva na uspokojovanie svojich potrieb (výrobu v jednoduchej i rozšírenej reprodukcii).

Kritériá delenia prírodných zdrojov sú založené na ich vlastnostiach, charaktere a využívaní. Napr. cirkulujúce (voda), necirkulujúce (nerastné suroviny), reprodukovateľné (biotické zdroje), neprodukovateľné (fosílne palivá), vyčerpateľné (uhlie), nevyčerpateľné (slnečné žiarenie).

Najbežnejšie rozdelenie prírodných zdrojov je z hľadiska čerpania:

8.1. Nevyčerpateľné prírodné zdroje : ide o také zdroje, ktoré sú neobmedzené, vyplývajú z prírodných procesov a spoločnosť nezmenšuje ich obsah ani intenzívnym využívaním. Nevyčerpateľné prírodné zdroje môžu byť delené na:

-nemeniteľné -nemôže byť ovplyvnená kvalita (slnečné žiarenie), vetrová a vodná energia atď.

-poškoditeľné - hrozí im zmena ich kvality pri procese využívania (sladká voda je stále viac znečisťovaná využívaním ďalšieho prírodného zdroja - pôdy). Proti poškodzovaniu je potrebné zaistiť ochranu.

8.2. Neobnoviteľné prírodné zdroje : Ich zásoby využívaním ubúdajú (nerastné suroviny). S touto skutočnosťou je potrebné počítať a s dostatočným predstihom hľadať náhradu. K neobnoviteľným zdrojom môžeme počítať aj jednotlivé druhy rastlín a živočíchov.

8.3. Obnoviteľné prírodné zdroje : Sú to prírodniny, ktoré môžu byť cieľavedomým pestovaním obnovované, rozmnožované alebo šľachtené (poľnohospodárske plodiny a živočíchy, pôda a lesy).

Človek získava zdroje energie z dostupných, tzv. primárnych energetických zdrojov, t.j. z dreva, vody,vetra, fosílnych palív, uránovej rudy. Úpravou a premenou vznikajú ušľachtilé formy energie (elektrický prúd, benzín, nafta, svietiplyn a iné). Drevo doteraz slúži pre 1/4 ľudstva ako jediný zdroj energie. To spôsobuje v semiaridných oblastiach postupnú desertifikáciu s obrovskými negativnými ekologickými a sociálnymi dôsledkami. Začiatkom 19. storočia drevo bolo nahradzované efektívnejšími zdrojmi energie, najmä uhlím, na konci storočia aj naftou. Zásoby uhlia sa odhadujú na 700 rokov. Overené zásoby ropy sú asi na 40 rokov, význam sa presúva do oblasti surovinovej základne pre petrochemický priemysel. Väčšinou sa spaľuje iba vo forme vykurovacích olejov len odpadové produkty z rafinérie ropy. Ťažké ropné oleje (mazut) obsahujú väčšie množstvo síry, preto dopad je podobný ako pri spaľovaní uhlia. V priemyselne vyspelých krajinách prebieha znižovanie energetickej náročnosti. Spotreba ropy sa znížila za posledných dvadsať rokov až o 30 %. Zemný plyn je takmer čistým zdrojom energie, dobre transportovateľným, energeticky nenákladným s minimálnym vplyvom na životné prostredie. Zásoby sú podobné ako pri rope. Medzi ďalšie fosílne palivá zaraďujeme dechtové piesky, horľavé bituminózne bridlice, ktorých zásoby sú na Zemi značné.

J a d r o v á energia - vzniká reťazovým štepením jadier ťažkých prvkov v jadrovom reaktore, pričom sa uvoľňuje tepelná energia (86% žiarenia). Uvoľnené teplo sa prenáša chladiacim mediom do parných generátorov, kde vzniká vodná para poháňajúca turbíny, ktoré vyrábajú energiu.

Ekologický prínos

- je zníženie spotreby fosilných palív a plôch na uskladnenie hlušiny,

- zníženie prašnosti a ušetrenie energie na prepravu uhlia,

- zníženie oxidu siričitého, kyslých zrážok,

- zníženie vplyvu oxidu dusíka na ľudské zdravie.

V súčasnosti sa bežne používajú tepelné jadrové reaktory, ktoré využívajú energiu uvoľnenú pri štiepení 235 U. Tohto izotopu v prírodnom uráne je pomerne málo (do 1%), palivové články sa musia obohacovať. V ostatnom období sa intenzívne vyvíjajú rýchle reaktory, ktoré sú schopné využívať aj hojnejšie izotopy uránu 238 U, 232 U a plutónia. Pri štiepnej reakcii vzniká z nuklidu 138 U nové plutónium, dokonca vo väčšom množstve, než ho vyhorí. Nazývajú sa tiež množivými, uvoľňujú 40-50 x viac energie ako typy, ktoré sa dnes používajú.

Popri ekonomických a energetických výhodách produkujú veľké množstvo problémov ekologického charakteru (v súvislosti so žiarením v procese výroby energie), ako aj problémov pri skladovaní. Doteraz nebol dostatočne vyriešený problém ukladania jadrového odpadu. Nebezpečenstvo jadrovej energie si ľudstvo uvedomilo najmä po Černobiľskej katastrofe v roku 1986, o haváriách menšieho rozsahu máme málo údajov.

Celosvetovo sa na výrobe energie podieľa energia získaná z neobnoviteľných zdrojov: 26% uhlia, 34% ropy a 17% zemného plynu. V rozvojových štátoch z obnoviteľných zdrojov (biomasa) až 15 %, vodné elektrárne prispievajú 6 %, jadrová energia cca 4%.

8.2.1. Alternatívne zdroje energie

S l n e č n á energia je najčistejším a najväčším energetickým zdrojom. Napr. za tri dni vyžiari Slnko na Zem také množstvo energie, ktoré sa rovná všetkým overeným zásobám fosílnych palív. Nevýhodou využívania je malá výkonová hustota slnečnej energie, vysoké zaobstarávacie náklady, nerovnomerné časové a priestorové rozloženie.

V súčasnosti je nedostatočné využívanie (solárne domy). V Pyrenejach (Francúzsko) bola vybudovaná taviaca pec so sústavou parabolických zrkadiel, ktoré koncentrujú slnečný tok do ohniska, kde sa dosahuje teplota až 4 0000 C. Kozmická technika využíva solárne batérie ako jediný zdroj energie družíc.

V e t r o v á energia - širšie využitie je obmedzované malým obsahom energie v jednotke objemu, ako aj premenlivosťou rýchlosti a smeru vetra. V krajinách so zvýšenou veternosťou sa počíta až z 50% zabezpečením energie tohoto druhu (Dánsko).

Energia v o d n ý c h t o k o v - stala sa začiatkom 20.stor. popri energii z fosílnych palív najdôležitejším zdrojom energie pre rozvoj priemyslu. Zatiaľ sa využíva asi 30% svetových zásob hydroenergie. Výroba elektrickej energie v hydroelektrárňach má niekoľko dôležitých predností : je lacná, pružne reaguje na energetickú špičkovú potrebu, neznečisťuje životné prostredie. Nevýhodou sú vysoké stavebné náklady na výstavbu priehrad, zaberanie rozsiahlych plôch často poľnohospodárskych, negatívne ovplyvnenie hydrických a ekologických vlastností vodných tokov, termické a hydrologické zmeny v mezoklíme, pomerne rýchle zanášanie nádrže sedimentmi, prerušenie ekologického kontinua krajiny.

Energia m o r í - táto sa prejavuje vlnením, pohybom morských prúdov, morským dmutím. Využitie je technicky obťažné a je v štádiu poloprevádzkových pokusov. V súčasnosti sa robia pokusy s využitím teplotného gradientu, ktorý dosahuje až 200C na pohon tepelných čerpadiel(v súčasnosti pracuje na Pobreží Slonoviny s výkonom 7 000 kW). Energia prílivu a odlivu sa dosť obmedzene využíva vzhľadom na špecifické podmienky (prílivové vlny vysoké, nízkotlakové turbíny s prietokom v obidvoch stranách).

G e o t e r m á l n a energia - Zem disponuje obrovskými zásobami geotermálnej energie. Priemerný geotermálny gradient je 25 0C na

1 km hĺbky, existujú teplotné anomálie, dosahujúce až 2000C. Uvoľnená para poháňa turbíny a generátory v geotermálnych elektrárňach.

8.2.2. Hospodárenie s energiou

Všeobecne platí, že najlacnejčia energia je tá, ktorá nebola vyrobená. Táto téza nabáda k nevyhnutnosti šetrenia energie. V priemere priemysel spotrebuje asi 4O % energie. Medzi najnáročnejšie druhy výroby patrí výroba hliníka, železa, cementu, umelých hnojív a chemikálií. K obrovským spotrebám dochádza v domácnostiach. Napr. k veľkým stratám dochádza v dôsledku malých izolácií domov (oknami uniká 25%, strechou 27 %, dvermi 10% strát teplá).

Slovenská republika je bohatá na niektoré druhy nerastných surovín avšak chýbajú jej veľké množstva takých závažných surovín ako je ropa a zemný plyn (z hľadiska spracovateľského priemyslu máme nekompletnú domácu surovinovú základňu).

Podľa hospodárskeho významu rozdeľujeme zdroje na :

Bilančné sú to overené zdroje užitočných nerastných surovín, ktoré spĺňajú technicko-ekonomické kritériá efektívnej ťažby a spracovania.

Nebilančné zásoby - zdroje nevhodne uložených surovín s nízkym obsahom užitočnej zložky, malého rozsahu, nízkej mocnosti. Zdroje sú iba odhadnuté.

Rozdeľujeme ich podľa rôznych hľadísk, najčastejšie podľa zastúpenia, chemického zloženia, hospodárskych výsledkov atď.

Podľa priemerného obsahu v zemskej kôre sú zdroje prvkov rozdelené na:

- široko rozšírené - kremík, hliník, vápnik, horčík, draslík,

- stredne rozšírené - uhlík, fosfor, mangán, síra,

- málo rozšírené - flór, chróm, nikel, olovo, meď,

- nepatrne rozšírené - cín, volfrám.

Efektívnosť využívania surovinových a palivových zdrojov je podmienená prírodnými a spoločenskými faktormi. Vnútorné prírodné faktory sú dané základným charakterom zdroja, jeho veľkosťou, štruktúrou, kvalitou, hydrogeologickými podmienkami. Vonkajšie prírodné faktory zahŕňajú širšie krajinné súvislosti, najmä klimatické podmienky, zdroje energie. Podobne aj spoločenské faktory sú vonkajšie, ku ktorým patrí rad podmienok (osídlenia, charakter dopravnej siete, rozsah ekonomickej integrácie, podmienky dovozu surovín, vojenské strategické hľadiská atď). Vnútorné spoločenské faktory zahrňujú výrobné zariadenia, pracovné sily, technológia výroby a vedecko-technickej základne.

Nebezpečenstvo úplného alebo čiastočného vyčerpania nerastných surovín je dôvodom na iniciovania vypracovania rôznych regulačných opatrení, ktorých cieľom je racionálnejšie využívanie surovín, energie a zabránenie ich plytvaniu. Ďalšie cesty vedú cez zmeny technológii, nahradzovanie deficitných materiálov netradičnými surovinami, ale aj cez zvyšovanie kvality výrobkov, ich životnosti, spoľahlivosti miniaturizáciu atď.

Najvýznamnejšia súčasť prírodných zdrojov a základný činiteľ životného prostredia je voda. Vo všeobecnosti možno tvrdiť, že vodné zdroje určujú rozšírenie obyvateľstva na Zemi. Územie našej republiky sa vyznačuje veľkou premenlivosťou vodného režimu prejavujúcom sa v zrážkach s ročným úhrnom (720 mm ± 5O%), v zásobe vody v pôde, prietoku v tokoch, kolísaním hladiny podzemných vôd. Primárnym zdrojom vody sú zrážky, z ktorých tretina odteká ako povrchová voda. Hlavný význam pre vytváranie a udržiavanie vodných zdrojov majú horské oblasti, hlavne svojou lesnatosťou. V karpatskej oblasti sa rieky vyznačujú veľkou rozkolísanosťou prietokov v priebehu roka: majú tendenciu rozvodňovať sa (na jar, nízke prietoky obzvlášť v letnom a zimnom období). Vodná bilancia Slovenska sa vylepšuje riekami Dunajcom a Dunajom, ktoré majú povodie mimo Slovenska. Dunaj ako stabilný tok privádza asi 5- násobné množstvo vody v porovnaní s objemom vody odtekajúcim z celého územia Slovenska. Veľké zásoby podzemných vôd sa vyskytujú v Podunajskej nížine. Podiel povrchovej vody na zásobovaní obyvateľstva výrazne rastie v súvislosti s budovaním vodárenských akumulačných nádrží. Akumulačné nádrže v značnom množstve zachycujú jarné prívalové vlny a akumulujú vody na letné alebo zimné obdobie. Negatívnym dôsledkom je vážny zásah do prírodných podmienok, vedľa zabezpečenia minimálneho prietoku v čase sucha aj hlboké zmeny vo vodnom režime. V niektorých oblastiach došlo k výraznému poklesu hladiny podzemných vôd ale môže dôjsť aj k zamoreniu oblastí. Prirodzené vodné nádrže nezohrávajú v hydrobiologickom režime na

našom území podstatnú úlohu.

Vplyvom intenzifikácie poľnohospodárstva a budovaním priemyslu sa kvalita vôd zhoršuje a to najmä odpadnými vodami. Podľa kvality vôd a účelu sa vody rozdeľujú na pitné, užitkové a technologické. Denná spotreba vody sa pohybuje okolo 350 litrov na jednu osobu, v USA 1200 l, v Prahe 352, v Košiciach 4OO, v Bratislave 500, v Mníchove 290 litrov (v našich podmienkach straty vody pri rozvádzaní sú 3O % a viac). Úžitková voda musí byť hygienicky nezávadná aj keď nie je používaná ako pitná voda. Používa sa na umývanie, kúpanie a pre niektoré technické účely. Technologická voda sa používa v priemyselných prevádzkach a v poľnohospodárstve ako voda chladiaca, závlahová. S narastajúcim znečisťovaním vôd sa nápadne mení zastúpenie organických a anorganických látok. Medzi hlavné anorganické látky počítame vápnik, horčík, ktoré podmieňujú tvrdosť vody a pri vyšších teplotách vytvárajú kotolný kameň. Z aniónov majú najväčší význam sirány, chloridy a tiež katióny, draslík, železo, mangán. Organické znečistenie indikujú zlúčeniny dusíka, najmä amoniak (živočíšnymi odpadmi). Obsah dusičnanov pre kojencov je prístupný do 15 mg.l-1. Pri vyšších koncentráciách sa zhoršuje transport kyslíka, pričom môže dôjsť k zaduseniu (methemoglobinova choroba). Pre dospelých je prípustná hranica 50 mg.l-1, zadusenie nehrozí, dusičnany sa môžu meniť na dusitany, prípadne na nitrosaminy (tieto látky sú karcinogénne).

Pre samočistenie vôd je dôležitý kyslík. Jeho množstvo určuje oživenie vôd. Nedostatok kyslíka znemožňuje život početných organizmov a zároveň indikuje znečistenie povrchových vôd organickými látkami. Medzi ďalšie ukazovatele patrí BSK5-biochemická spotreba kyslíka, ktorá udáva množstvo kyslíka, ktorý spotrebujú mikroorganizmy v priebehu 5 dní pri biochemických pochodoch. Nakoľko spotreba vody najmä pre priemysel a poľnohospodárstvo narastá hľadajú sa nové technologické spôsoby, ktoré by znížili veľké straty vody v rozvodnej sieti, kde dosahujú až 50%. Je tiež nevyhnutné urobiť štrukturálne zmeny v spotrebe a vypracovať adekvátne ekonomické nástroje, ktoré povedú k zníženiu jej spotreby. Súčasťou starostlivosti o vodu v krajine je zriaďovanie chránených vodohospodárskych oblastí.

Tvorí vrchnú časť zemskej kôry, ktorá vznikla dlhotrvajúcimi pôdotvornými procesmi, pôsobením organizmov a klimatických faktorov. Pôda od začiatku existencie človeka bola výrazne ovplyvňovaná jeho činnosťou. V minulosti prirodzené pôdotvorné procesy prevládali a kvalita sa zlepšovala. V súčasnej dobe prevládajú ľudské zásahy a kvalita pôdy sa znižuje, zhoršuje. Pôdotvorný proces patrí medzi najvýznamnejšie javy, ktoré sa odohrávajú na zemskom povrchu. Je závislí od geografických podmienok a vzájomného pôsobenia biotických a abiotických faktorov. Hlavnými pôdotvornými faktormi je materská hornina, reliéf terénu, klíma, hladina podzemnej vody, mikroorganizmy a hospodárska činnosť človeka. Podľa hĺbky ornice rozoznávame pôdy:

plytké (do 30 cm),

stredne hlboké (31-100),

hlboké (nad 100).

Medzi najdôležitejšie charakteristiky z hľadiska poľnohospodárskej produkcie patrí úrodnosť pôdy. Prirodzená úrodnosť je podmienená hlavne genetickým pôdnym typom, fyzikálnymi, chemickými a mikrobiálnymi vlastnosťami pôdy. Umelá úrodnosť je založená na prirodzenej úrodnosti, ale významne ovplyvnená agrotechnickými zásahmi.

Medzi základné úlohy hospodárenia patrí chrániť pôdu pred :

- eróziou - vetrov a vodnou (ohrozené okolo 60% pôdy),

- zhutňovaním - používaním ťažkej mechanizácie dochádza k znižovaniu pórovitosti,

- znečisťovaním, najmä ťažkými kovmi, ropnými látkami, pesticídmi

atď.

Na ochranu pôdneho fondu sú u nás v platnosti zákony, ktoré dbajú na jej ochranu a zamedzovanie znižovania jej rozlohy. Podľa zákona musí byť vyňatá poľnohospodárska pôda nahradená v odpovedajúcom množstve, prípadne rekultivované pôdy na inej lokalite.

zahrňuje celú geneticky podmienenú rozmanitosť organizmov a reprezentuje významný prírodný zdroj, ktorý je vyčerpateľný. Je síce obnoviteľný z hľadiska kvantitatívneho, ale nie z hľadiska kvalitatívneho (vyhubenie druhu znamená nenahraditeľnú stratu).

Počet žijúcich druhov organizmov na Zemi sa odhaduje na 5-3O miliónov. Súčasná zoológia registruje 1,5 milióna druhov z toho 2/3 je hmyz.

Biologická diverzita-rôznorodosť živých foriem hmoty, nezahrňuje iba úroveň klasifikácie biologického druhu ale odpovedá vnútrodruhovej a medzidruhovej variabilite živých organizmov a ich ekosystémových celkov.

Živé organizmy, rastlinstvo a živočíšstvo, sú nositeľmi genetických informácií. Zachovanie genofondu má zásadný význam z dôvodov ekologických, ekonomických a etnických. Možno ho rozdeliť na : primárny genofond - predstavuje genetické zdroje (voľne žijúcich, divo rastúcich) rastlín a živočíchov.

- sekundárny g.- je tvorený kultúrnymi rastlinami a domácimi živočíchmi,

- terciárny g.- sú to umelé genetické zdroje, t.j. výsledky génového inžinierstva.

Rastlinstvo - základný producent organickej hmoty na Zemi a prvý článok potravinového reťazca, na ktorý nadväzujú živočíchy a človek. Rastlinstvo a živočíšstvo poskytuje zdroje potravín, zdroje surovín, zabezpečuje rovnováhu (homeostázu) a poskytuje aj estetické hodnoty.

Z hľadiska záujmu človeka ich rozdeľujeme na druhy užitkové (tie, ktoré človek využíva), užitočné (tie, ktoré iba menej využíva), škodlivé (buriny, škodcovia úžitkových rastlín a živočíchov). Najvýznamnejšou skupinou sú indiferentné druhy, ktoré tvoria významnú súčasť genofondu a sú potenciálnou zálohou využiteľných druhov organizmov.

Užitkové rastliny boli zámerne pestované a zušľachťované prevažne v centrách starých poľnohospodárskych kultúr. Väčšina kultúrnych rastlín pestovaných na našom území má juhoeurópsky alebo ázijský pôvod, napr. repa, mrkva, petržlen pochádza zo stredomorskej oblasti, jačmeň, vinič, višňa, slivka z juhozápadnej Ázie, pšenica, žito, hrach, ľan, cesnak, cibuľa zo strednej Ázie, marhuľa, broskyňa z Číny, uhorka z južnej Ázie, kukurica zo strednej Ameriky, zemiaky, paradajky, fazuľa z južnej Ameriky.

Neolitický poľnohospodár domestifikoval zvieratstvo, ktoré pochádza prevažne z miernych a teplých oblastí Starého sveta. Živočíšstvo slúžilo človeku ako zdroj mäsa, tuku a surovín (kožušina, kože, rohovina). Osobitnú skupinu predstavuje lovná zver, ktorá sa v našich podmienkach sa vyskytuje v poľnohospodár-

sky a lesnícky využívanej krajine. Chov rýb a včiel má svoju históriu aj v našich podmienkach a tvorí doplnkovú výživu.

Súčasný stav je výsledkom dlhodobých zmien, ktoré prebiehali pod vplyvom klimatických a antropických faktorov. Výrazný vplyv mali chladné obdobia (glaciály), z ktorých posledné bolo v štvrtohorách. Na formovanie našej fauny má vplyv najmä posledné zaľadnenie. Postupne sa vyvíjala fauna a flóra od tundrových spoločenstiev cez stepné až k lesným spoločenstvám. Na začiatku holocénu t.j. asi pred 8000 rokmi) bola klíma s priemernými ročnými teplotami vyššími v priemere o 30C ako dnes. V tomto období vznikli husté porasty listnatých lesov. Nasledujúce obdobie je charakterizované miernym ochladením, ktoré zotrváva až do dneška. V ostatných 20-30 rokoch dochádza opäť k zvyšovaniu teploty, čo sa iste prejaví na úbytku ihličnatých lesov a postupe listnatých lesov (horná hranica lesa sa posunie o 180 m výškových a les postúpi na severnej pologuli o 200 km). Druhová rozmanitosť na našom území je podmienená historickými príčinami, rozmanitosťou prírodných podmienok a geografickým položením. Do našej fauny prenikajú severské druhy. Flóra je zastúpená asi 20 000 druhmi rias, cca 20 000 druhmi hub, cca 5 000 druhmi vyšších rastlín. Fauna je odhadovaná na vyše 50 000 druhov.

Význam jednotlivých druhov je nedoceniteľný. Každý druh má svoju funkciu, najmä ekologickú. Ich vyčlenenie z ekosystému môže mať ďalekosiahle dôsledky.