ZAPOBIEGANIE I LIKWIDACJA SKUTKÓW MORSKICH KATASTROF EKOLOGICZNYCH. Wykład 2: Zakwity glonów

Transkrypt

1 ZAPOBIEGANIE I LIKWIDACJA SKUTKÓW MORSKICH KATASTROF EKOLOGICZNYCH Wykład 2: Zakwity glonów

2 Program Spływ nawozów (nutrientów) do mórz i oceanów. Zakwity glonów. Regionalne konsekwencje wydzielania z wody morskiej podtlenku azotu. Zakwity glonów w Bałtyku. Czyhałda fosfogipsów w Wiślince może przyspieszać eutrofizację wód Bałtyku?

3 Spływ nawozów do mórz i oceanów Rolnictwo jest obecnie w największym stopniu odpowiedzialne za zrzut do środowiska nutrientów (głównie azotu i fosforu) powodujących masową eutrofizację wód śródlądowych oraz morskich. Jest ono także źródłem toksycznych i niebezpiecznych substancji trafiających do środowiska, np. pestycydów. W 1988 roku Ministrowie Ochrony Środowiska na spotkaniu HELCOMu uzgodnili 50% redukcję ładunku substancji biogennych dostających się do Bałtyku pomiędzy rokiem 1986 i Cel nie został osiągnięty. Sektor rolniczy jest nadal głównym źródłem azotu i fosforu trafiających do Bałtyku. Rolnictwo zrównoważone ekologicznie, to rolnictwo, które zapewnia żyzność gleby dla następnych pokoleń poprzez utrzymywanie zasobów materii organicznej w glebie, czyste wody gruntowe i dużą bioróżnorodność rolniczego pejzażu. Ten cel może zostać osiągnięty poprzez oparcie produkcji rolnej o płodozmian, zamknięty obieg nutrientów i biologiczną kontrolę nad szkodnikami. Obecnie rolnictwo zrównoważone ekologiczne jest sposobem produkcji rolnej najbardziej zbliżonym do tej definicji. (vuryk)

4 Spływ nawozów do mórz i oceanów Wspólna Polityka Rolna Unii (Common Agricultural Policy - CAP) skupiała się na zagadnieniach dotyczących areału i wielkości produkcji. Jej rezultatem była nadprodukcja żywności idąca w parze z intensywnym używaniem nawozów sztucznych i pestycydów wywierających negatywny wpływ na środowisko wielu europejskich krajów. Najważniejszymi źródłami nutrientów i niebezpiecznych substancji związanych z uprawą rolna jest: spływ azotu i fosforu z pól uprawnych; przedostawanie się do środowiska azotu i fosforu spowodowane nieodpowiednim zagospodarowaniem obornika; atmosferyczne emisje amoniaku z produkcji zwierzęcej i obornika zalegającego na polach; przedostawanie się do środowiska pestycydów spowodowane ich niewłaściwym dozowaniem i przechowywaniem; niewłaściwa gospodarka ściekowa na terenach wiejskich. Rozwój sektora rolnego będzie miał niezwykle ważne znaczenie dla przyszłości ekologicznej regionu, ze szczególnym uwzględnieniem wybrzeża i środowiska morskiego.

5 Spływ nutrientów do mórz i oceanów Ścieki komunalne

6 Zakwity glonów Fitoplankton - organizmy roślinne (w tym glony), które biernie unoszą się w wodzie, nie posiadając zdolności ruchu lub tylko w znacznie ograniczonym zakresie. Sinice, cyjanobakterie, - gromada organizmów samożywnych. mające zdolność wytwarzania związków organicznych na drodze fotosyntezy Fitoplankton Zakwit wody, zakwit planktonu efekt masowego rozwoju fitoplanktonu (sinic, okrzemek, zielenic, wiciowców i in.) w zbiorniku wodnym Harmful algal bloom in a Missouri reservoir used for drinking-water supply and recreation, October Okrzemki -klasa jednokomórkowych, mikroskopijnych glonów z typu chryzofitów. Ściana komórkowa (zwana skorupką) Okrzemki tych organizmów wysycona jest krzemionką stanowiącą ok. połowy suchej masy komórki. Zielenice - parafiletyczna grupa jednokomórkowych (o strukturze wiciowcowej, kapsalnej i kokoidalnej) lub wielokomórkowych, samożywnych roślin występujących w wodach słodkich i słonych, rzadko w środowisku lądowym. Wiciowce - pierwotniaki, zazwyczaj jednojądrowe haplonty. Poruszają się przy pomocy wici, rozmnażają się przez podział podłużny (bezpłciowo). Heterotrofy, niektóre z nich posiadają zdolności autotroficzne (więc są miksotrofami). Sinice Zielenice Wiciowce

7 Zakwity glonów w Bałtyku Eutrofizacja jest najważniejszym problemem Bałtyku. W czasie roku występują dwa zakwity. Wiosenny (marzecmaj) i letni (lipiec-wrzesień). Wiosenny zakwit składa się głównie z niegroźnych glonów jak okrzemki czy bruzdnice, podczas gdy letni składa się głównie z cyjanobakterii, które mogą wytwarzać toksyczne substancje. Wiosenny zakwit limitowany jest głównie przez niską temperaturę i brak światła. Natomiast letni przez niedobór fosforu, który został zużyty w poprzednim zakwicie (cyjanobakterie potrafią asymilować azot z powietrza).

8 Zakwity glonów w Bałtyku Przebieg eutrofizacji Eutrofizacja (gr. eutrophos - dobrze odżywiony, mieć się dobrze) proces wzbogacania zbiorników wodnych w substancje pokarmowe (nutrienty, biogeny), głównie w związki azotu i fosforu. Eutrofizacja jest procesem zachodzącym naturalnie lub antropogenicznie. Użyźnienie naturalne zachodzi przez spływ ze zlewni związków mineralnych i materii organicznej, rozkładanej następnie przez mikroorganizmy w zbiorniku.

9 Stratyfikacja wód Istotną cechą wód bałtyckich jest ich uwarstwienie. Wyróżnia się dwie zasadnicze warstwy: 1. Wody powierzchniowe o niskim zasoleniu, dobrze wymieszane i natlenione. Ich temperatura waha się, w zależności od sezonu, od 0 C do 20 C. 2. Wody głębinowe o zasoleniu 12-22, wykazujące prawie stałą temperaturę 4-6 C. 3.W warstwie pośredniej, tzw. haloklinie, następuje gwałtowny wzrost zasolenia i tym samym gęstości wody. Jest to bariera utrudniająca mieszanie się wód powierzchniowych z głębinowymi, dlatego też te ostatnie są gorzej natlenione. W największych głębiach bałtyckich dochodzi nawet do całkowitego zużycia tlenu i wytwarzania toksycznego dla zwierząt siarkowodoru. Sytuację tlenową poprawiają jedynie większe wlewy dobrze natlenionych wód pochodzenia oceanicznego z Kattegatu. Dochodzi do nich tylko podczas silnych sztormów, zazwyczaj raz na kilka lat.

10

11 Nitrogen Cycle Reactions of nitrogen in the biosphere

12 Regionalne konsekwencje wydzielania z wody morskiej podtlenku azotu HOMEOSTAZA PODTLENEK AZOTU Rozbieżno ność między aktualnym składem atmosfery ziemskiej a jej składem uwarunkowanym równowagr wnowagą termodynamiczną Ziemi abiotycznej dla N 2 O wynosi 13 rzędów w wielkości. Przepływ N 2 0 o stęż ężeniu 0,3 ppm wynosi 0, t rocznie. Podtlenek azotu pełni rolę regulatora osłony ony ozonowej Ziemi.

13 Regionalne konsekwencje wydzielania z wody morskiej podtlenku azotu

14 Czy hałda fosfogipsów w Wiślince może przyspieszać eutrofizację wód Bałtyku?

15

16 Czerpacz Ekmana - Birge'a Krążek Secchiego Aparat Ruttnera

17 System nadzoru ruchu statków VTS Zatoka Gdańska Vessel Traffic Services for Gulf of Gdańsk

18 Kapitan każdego statku awizowanego powinien upewnić się, że przed wejściem z morza w obszar VTS lub przed wyjściem z jakiegokolwiek portu lub kotwicowiska w obszarze VTS, jego statek posiada pod wszelkimi względami zdolność żeglugową na całą podróż morską zaś jego wyposażenie nawigacyjne jest w pełni sprawne, zgodnie z wymogami administracji państwa bandery statku oraz polskich przepisów bezpieczeństwa morskiego. Mapa Zatoki Gdańskiej z rozmieszczeniem stacji pomiarowych hydro-meteo

19

20 Natura 2000 Polska zobowiązała się do wprowadzenia Natury 2000 z dniem wejścia do UE, czyli 1 maja 2004 roku. Do tego czasu trzeba było wyznaczyć obszary objęte przez ten program. Chcę podkreślić, że jesteśmy chyba jedynym państwem, które inwentaryzację przeprowadziło w sposób solidny. Zgodnie z dyrektywami UE, program Natura 2000 nie jest specjalną metodą ochrony zasobów przyrodniczych przed człowiekiem, tylko jest systemem kontroli naszej działalności w przestrzeni, np. tego, czy inwestycje drogowe lub gospodarki wodnej nie naruszają zasobów przyrodniczych. obszary Natura 2000 w województwie pomorskim: Zatoka Pucka i Półwysep Helski Przybrzeżne Wody Bałtyku.

21 Przykład tzw. struktury plamistej występowania kadmu opadającego na obszarze Gdańska w 1992 roku. Czerwonym kolorem zaznaczono obszary o wyraźnie podwyższonym stężeniu Jednokomórkowce nie zawsze wydzielają w czasie zakwitu niebezpieczne dla zdrowia toksyny. Wszystko wskazuje na to, iż czynnikiem stymulującym jest stosunek ilościowy azotu i fosforu w wodzie. Mechanizm emisji drobnoustrojów chorobotwórczych, toksyn i szkodliwych substancji z powierzchni wody Akumulacja i przenoszenie się toksycznej substancji PCB w ekosystemie środowiska wodnego w mg/g masy tłuszczowej (wg Ambio Special Report 1972) "Wiedza i Życie" nr 10/1997