Czy potrafisz wymyślić, co można tu robić?

Kompleks rekreacyjny Arturówek to miejsce wypoczynku tysięcy Łodzian. Mieszkańcy miasta przychodzą tu przez cały rok, ale najchętniej w upalne letnie dni. Czy potrafisz wymyślić, co można tu robić? Poniżej znajduje się wykreślanka, w której znajdziesz kilka propozycji. Hasła z wykreślanki i swoje własne propozycje wpisz w wolne miejsce na dole strony. 1

Czasami kąpieliska miejskie są zamykane i obowiązuje zakaz kąpieli. Bardzo często jest to spowodowane pojawianiem się zakwitów sinicowych. Czy wiesz, co to są sinice? Sinice to maleńkie organizmy, które zachowują się jak rośliny, bo prowadzą proces fotosyntezy, ale są bliżej spokrewnione z bakteriami (dlatego są też nazywane cyjanobakteriami). Sinice są bardzo odporne na niekorzystne warunki środowiskowe i można spotkać je tam, gdzie żaden inny organizm nie przetrwałby. Sinice najbardziej lubią żyzną i ciepłą wodę. Tak wygląda zakwit sinicowy w wodzie Microcystis aeruginosa Aphanizomenon flos-aquae 2

Tak wyglądają sinice pod mikroskopem Microcystis aeruginosa Aphanizomenon flos-aquae Niestety sinice produkują też substancje toksyczne. Kiedy pojawiają się masowo, toksyny przez nie produkowane dostają się do wody i stanowią zagrożenie dla kąpiących się ludzi i zwierząt. Cyjanobakterie produkują: dermatotoksyny powodujące zmiany skórne, np. wysypkę, swędzenie, zaczerwienienie hepatotoksyny uszkadzające wątrobę neurotoksyny upośledzające układ nerwowy, np. drżenie mięśni, porażenie mięśni oddechowych 3

Na rysunku zaznacz miejsca, w których mogą zadziałać toksyny sinicowe. 4

Czy domyślasz się co wpływa na pojawianie się sinic w wodzie? Pewnie tak. To zanieczyszczenia, które człowiek wprowadza do środowiska, powodują nadmierny rozwój glonów i sinic. W miastach, podczas opadu deszczu i topnienia śniegu woda spływa z dachów, ulic i parkingów do najniżej położonych miejsc zbiorników wodnych. Po drodze zmywa z tych powierzchni wszystkie brudy. Zanieczyszczenia te zawierają często substancje odżywcze przyspieszające wzrost roślin, glonów, bakterii i sinic Najważniejsze substancje odżywcze nasilające wzrost sinic to fosfor i azot. Źródłem fosforu są między innymi detergenty i środki piorące. 5

Nie zapominajmy też o terenach rolniczych, które bardzo często graniczą z miastami. Stamtąd do wód spływają także nawozy i środki ochrony roślin. Ale sinicom nie są straszne te wszystkie chemikalia i zanieczyszczenia. Cieszą się natomiast ze wszystkich substancji odżywczych. Źródłem azotu są zwykle nawozy i nieczystości z domów (np. nieszczelne szamba). Fosfor i azot są składnikami budulcowymi wszystkich żywych organizmów. Ich niedobór skutkuje spowolnieniem wzrostu, a nadmiar przyspieszeniem. Im więcej azotu i fosforu dostaje się do wody tym szybciej postępuje proces eutrofizacji. 6

Źródła zanieczyszczeń najczęściej dzielimy na punktowe i obszarowe. Punktowe źródło zanieczyszczenia to takie źródło, które w sposób skoncentrowany dostarcza zanieczyszczeń, np. wypływ ścieków. Obszarowe źródło, to takie, z którego całej powierzchni spływają zanieczyszczenia, np. z pola, nawożonej łąki lub powierzchni miasta. Na rysunku zakreśl punktowe źródła zanieczyszczeń i zaznacz strzałkami spływ ze źródeł obszarowych. 7

Czy wiesz, co to jest eutrofizacja? Eutrofizacja to naturalny proces polegający na stopniowym wzroście żyzności zbiorników wodnych i rzek, powodujący ich stopniowe zarastanie. Oznacza to, że z czasem w wodzie będzie więcej substancji odżywczych, a zatem będzie też więcej organizmów wykorzystujących te substancje. Zanieczyszczenia spływające do wód znacznie przyspieszają proces eutrofizacji. Już na trzecim etapie zbiornik, w którym chcielibyśmy się kąpać nie nadaje się do tego. 8

Sytuacja przedstawia się nieciekawie. Zanieczyściliśmy środowisko i nie możemy się już nim cieszyć tak jak kiedyś. Latem, mimo upałów i ogromnej chęci, nie możemy się kąpać tam gdzie pojawia się zakwit. Na pocieszenie zostaje nam rozwiązanie krzyżówki. Może dzięki zdobytej wiedzy wpadniemy na rozwiązanie problemu z sinicami. Podpowiedzi: 1. cyjanobakterie 2. jeden z pierwiastków odżywczych 3.... w jeziorze, najchętniej latem 4. organ na który działają hepatotoksyny 5. ogólnie "zwierzęta" 6. masowe pojawienie się glonów 7. np. deszczu lub śniegu 9

Jeszcze nie wszystko stracone! Środowisko można naprawić, a przynajmniej starać się poprawić jego funkcje. Naukowcy nazywają taką naprawę rekultywacją. Pierwszym krokiem do rekultywacji jest sprawdzenie w jakim stanie jest środowisko i określenie, co wypływa na ten stan. Naukowcy zadają na przykład takie pytania: W jakim klimacie jest zbiornik? tropikalny, umiarkowany, polarny Jakie rzeki zasilają zbiornik? małe, duże, naturalne, zanieczyszczone Jakie są źródła zanieczyszczeń i które z nich są najistotniejsze? 10

Jakie jest podłoże wokół zbiornika? twarde górskie skały, glina, piasek Jak wygląda okolica? tereny rolnicze, domki jednorodzinne, osiedla mieszkaniowe Jakie zwierzęta są związane z tym ekosystemem? ryby, bezkręgowce, ptaki Jakie rośliny są w zbiorniku? wynurzone, zanurzone, pływające, glony, sinice W zależności od odpowiedzi na te pytania, przygotowywana jest koncepcja naprawy danego ekosystemu. W naszym przypadku ekosystemem tym były trzy zbiorniki rekreacyjne Arturówek. W Arturówku dokonano wielu zmian. Dotyczyły one nie tylko prac technicznych w zbiornikach, ale także poprawy warunków biologicznych w ich ekosystemach, a nawet zaangażowania społeczeństwa. 11

Poniższe rysunki różnią się między sobą kilkoma szczegółami. Postaraj się znaleźć ich jak najwięcej. 12

Najważniejszym elementem rekultywacji zbiorników w Arturówku jest zastosowanie Sekwencyjnych Systemów Sedymentacyjno-Biofiltracyjnych (SSSB). Wiemy, brzmi skomplikowanie, ale zasady działania da się łatwo wytłumaczyć. Na zdjęciu powyżej widzicie SSSB. To półkole zlokalizowane jest w miejscu, w którym do zbiornika dopływa zanieczyszczona woda. Wewnątrz tego półkola znajduje się strefa sedymentacji. To znaczy, że wszystkie drobinki zawieszone w wodzie (zawiesina) w tym miejscu będą opadały, sedymentowały, na dno i nie zanieczyszczą naszych kąpielisk 13

SSSB Osadniki i separatory Zaraz za strefą sedymentacji znajduje się podwyższenie. Tworzy je gabion, czyli metalowe kosze wypełnione specjalnymi kamieniami, dolomitem i wapieniem, które na swojej powierzchni mogą wiązać fosfor. Czy pamiętasz, że fosfor jest jednym z dwóch najważniejszych pierwiastków odżywczych? Jak nazywał się ten drugi? Gabion przykryty jest matą kokosową, która także pomaga usuwać fosfor w wody. Ostatnim elementem jest strefa biologiczna, porośnięta roślinami wynurzonymi. Irysy, strzałka wodna, pałka wodna, tatarak, to popularne rośliny spotykane nad brzegami jezior i rzek. Tu wykorzystujemy ich zdolności asymilacji, inaczej pobierania substancji odżywczych, a w szczególności azotu. 14

Dodatkowo przed strefą, pod ziemią, może zostać zainstalowany separator. To urządzenie, które pomaga usuwać trudniejsze zanieczyszczenia, jak spływające z ulicy substancje ropopochodne Ułóż w kolejności elementy systemu oczyszczania wody. Z podanej na dole strony listy wybierz, co jest usuwane na kolejnych etapach. Elementy: Strefa sedymentacji Strefa biofiltracji Strefa gabionowa Separator Benzyna Fosfor Zawiesina Tlen Rośliny Azot 15

Rośliny nie muszą koniecznie rosnąć tylko przy brzegu. Jest wiele gatunków, które pływają na powierzchni wody, np. grążel żółty i lilia wodna. Rośliny lądowe i wynurzone można też zasadzić na pływającej wyspie. Taka wyspa nie tylko pięknie wygląda, ale też spełnia wiele innych pożytecznych funkcji. Rośliny absorbują związki azotu i fosforu wprost z wody i akumulują je w korzeniach, łodygach i liściach W korzeniach roślin ukrywa się wodne bezkręgowce (np. larwy owadów, zooplankton), które żywią się glonami, a czasem nawet sinicami, ograniczając ich rozwój. Są one tez pokarmem dla mieszkających z zbiorniku ryb. Taka wyspa wygląda jak materac, na którym można sadzić różne rośliny. Od projektanta zależeć będzie czy będą na niej rosły wysokie czy niskie rośliny, kolorowe, kwitnące, czy tylko zielone. 16

Ważne jest także to, jak dużo związków azotu i fosforu rośliny mogą w sobie zakumulować. Poniżej znajduje się tabela z wyliczoną przez naukowców zawartością azotu i fosforu w sześciu gatunkach roślin. Czy widzisz, które rośliny akumulują najwięcej tych pierwiastków? Roślina akumulacja 10 roślinkach [gram] azot fosfor Pałka wąskolistna Manna mielec Oczeret jeziorny Sitowie leśne Turzyca dzióbkowata Kosaciec żółty 1,46 0,24 0,83 0,12 1,73 0,29 0,48 0,11 0,27 0,04 2,03 0,31 17

Poniżej znajdziesz zdjęcia roślin najczęściej wykorzystywanych przy tworzeniu pływających wysp. Użyj swojej wyobraźni i zaprojektuj piękną wyspę, która przyczyni się do rekultywacji Arturówka. Pałka wąskolistna Manna mielec Oczeret jeziorny Sitowie leśne Turzyca dzióbkowata Kosaciec żółty 18

Projektując wyspę uwzględnij zdolności akumulacji związków azotu i fosforu, różnorodność gatunkową oraz estetykę. Nie zapomnij dorysować korzeni! Możesz także dodać ukryte między korzeniami bezkręgowce. 19

Na pewno wiesz, że w wodzie żyje wiele zwierząt. To przede wszystkim ryby, ale też inne, drobniejsze organizmy, takie jak bezkręgowce i zooplankton. Wszystkie zwierzęta zamieszkujące jeziora i rzeki są bardzo ważne w kształtowaniu zdrowego ekosystemu. Zooplankton odżyw iając się glonami, bakteriami i grzybami oczyszcza wodę z najmniejszych drobinek. Bezkręgowce rozdrabniają i zjadają w iększe cząstki materii pochodzenia organicznego. Rola ryb zależy od tego czym się żywią, a mogą one być: Drapieżne, żywią się innymi rybami Bentosożerne, zjadają to, co opadło na dno Planktonożerne, zjadają zooplankton Roślinożerne, zjadają rośliny znajdujące się w wodzie Wszystkożerne. 20

Poniżej znajdziesz trzy grupy organizmów. W każdej grupie wskaż ten, który nie pasuje do reszty i określ jaka to grupa organizmów (np. ryby planktonożerne). 1 Płoć Szczupak Sandacz 2 Pływak żółtobrzeżek Rozwielitka Oczlik 3 Rogatek sztywny Oczeret jeziorny Microcystis aeruginosa 21

Czy wiesz, czym jest piramida troficzna? Piramida troficzna to graficzna reprezentacja ilości organizmów na kolejnych poziomach troficznych. Za podstawę piramidy przyjmuje się producentów, czyli organizmy, które są samożywne, jak na przykład rośliny, glony i sinice. Kolejny poziom stanowią organizmy zjadające producentów, np. zooplankton, a kolejny organizmy żywiące się organizmami drugiego poziomu, np. ryby. Fitoplankton to samożyw ne mikroskopijne organizmy wodne, często określane jako glony. Fitoplankton stanowi pierwsze ogniwo łańcucha pokarmowego w wodzie. Zooplankton to cudzożyw ne mikroskopijne zw ierzęta wodne. Zooplankton stanowi drugie ogniwo łańcucha pokarmowego w wodzie. 22

Piramida może wyglądać tak ryby drapieżne ryby planktonożerne zooplankton glony i sinice Lub tak ryby drapieżne ryby planktonożerne zooplankton glony i sinice Jak myślisz, która z tych sytuacji jest korzystniejsza dla zdrowia ekosystemu wodnego? 23

Jeśli mówimy już o zwierzętach, których życie związane jest z wodą, to nie możemy zapomnieć o ptakach wodnych. Kaczki, łabędzie, łyski, cyranki to najpopularniejsze z miejskich ptaków. W Arturówku szczególnie dużo jest kaczek krzyżówek. Najwięcej tych ptaków można spotkać zimą, kiedy zbierają się w stada liczące ponad 200 osobników. Czy wiesz czym żywią się kaczki? Poniżej zaznacz te rzeczy, które kaczki mogą jeść bez obawy. nasiona roślin glony muchy hamburgery chleb trawa korzenie rośliny zanurzone chrząszcze skorupiaki 24

Karmiąc kaczki nieodpowiednim pokarmem przyczyniasz się do zwiększenia ilości substancji odżywczych w wodzie. Niezjedzony chleb rozkłada się w wodzie i uwalnia dodatkowe substancje odżywcze. Niewłaściwa dieta może też spowodować chorobę zwaną anielskim skrzydłem, której skutkiem jest deformacja skrzydeł. Chora kaczka ma duże problemy z lataniem, a niektóre w ogóle nie mogą wzbić się w powietrze. 25

Teraz już wiecie dlaczego naprawiliśmy Arturówek to wspaniałe miejsce wypoczynku dostępne dla wszystkich chętnych. Wiecie jak tego dokonaliśmy zastosowaliśmy rozwiązania techniczne i biologiczne: stworzyliśmy Sekwencyjne Systemy Sedymentacyjno-Biofiltracyjne, pływającą wyspę i strefy roślinności przybrzeżnej poprawiliśmy piramidę troficzną tworząc refugia dla zooplanktonu (miejsca w których znajdują schronienie) i zarybiając rybami drapieżnymi. Wiecie co Wy możecie zrobić wystarczy, że będziecie pozostawiali po sobie porządek, nie będziecie karmić kaczek, a swoje potrzeby będziecie załatwiać w toalecie, a nie sami-wiecie-gdzie. 26

Gratulacje! Wiecie już o wiele więcej o Arturówku, jego problemach i potrzebach. Prawda że to piękne miejsce! To już ostatnie zadanie. Narysuj, co najbardziej lubisz robić w Arturówku. 27

Notatki 28

Notatki 29

Wykaz zdjęć: Str. 2.: Microcystis aeruginosa i Aphanizomenon flos-aquae autorstwa Tomasza Jurczaka Str. 3.: Microcystis aeruginosa autorstwa Kristian Peters http://www.korseby.net/outer/flora/algae/ index.html - Own work. Licencja CC BY-SA 3.0 na podstawie Wikimedia Commons - http:// commons.wikimedia.org/wiki/file:microcystis_aeruginosa.jpeg#/media/ File:Microcystis_aeruginosa.jpeg Aphanizomenon flos-aquae autorstwa Kristian Peters http://www.korseby.net/outer/flora/ algae/index.html - Eigenes Werk. Licencja CC BY-SA 3.0 na podstawie Wikimedia Commons - http://commons.wikimedia.org/wiki/file:aphanizomenon_flos-aquae.jpeg#/media/ File:Aphanizomenon_flos-aquae.jpeg Str. 13.: SSSB autorstwa Tomasza Jurczaka Str. 18.: "Carex rostrata" autorstwa Kristian Peters -- Fabelfroh 16:01, 13 July 2006 (UTC) - photographed by myself. Licencja CC BY-SA 3.0 na podstawie Wikimedia Commons - https:// commons.wikimedia.org/wiki/file:carex_rostrata.jpeg#/media/file:carex_rostrata.jpeg Kosaciec żółty autorstwa Zuzanny Oleksińskiej Typha angustifolia2 autorstwa I, Don Pedro28. Licencja CC BY-SA 3.0 na podstawie Wikimedia Commons - https://commons.wikimedia.org/wiki/file:typha_angustifolia2.jpg#/media/ File:Typha_angustifolia2.JPG Schoenoplectus lacustris 260605 autorstwa Bernd Haynold - Praca własna. Licencja CC BY 2.5 na podstawie Wikimedia Commons - https://commons.wikimedia.org/wiki/ File:Schoenoplectus_lacustris_260605.jpg#/media/File:Schoenoplectus_lacustris_260605.jpg Liesgras planten Glyceria maxima autorstwa Rasbak - Praca własna. Licencja CC BY-SA 3.0 na podstawie Wikimedia Commons - https://commons.wikimedia.org/wiki/ File:Liesgras_planten_Glyceria_maxima.jpg#/media/ File:Liesgras_planten_Glyceria_maxima.jpg "ScirpusSylvaticus2" autorstwa Christian Fischer. Licensed Licencja CC BY-SA 3.0 na podstawie Wikimedia Commons - https://commons.wikimedia.org/wiki/file:scirpussylvaticus2.jpg#/ media/file:scirpussylvaticus2.jpg Str. 21.: Sander lucioperca 1 autorstwa elnuko - Praca własna (own photo). Licencja Domena publiczna na podstawie Wikimedia Commons - http://commons.wikimedia.org/wiki/ File:Sander_lucioperca_1.jpg#/media/File:Sander_lucioperca_1.jpg Esox hdm autorstwa Georg Mittenecker - Privataufnahme Georg Mittenecker, Canon EOS 40D. Licencja CC BY-SA 3.0 na podstawie Wikimedia Commons - http:// commons.wikimedia.org/wiki/file:esox_hdm.jpg#/media/file:esox_hdm.jpg Rutilus rutilus5 autorstwa Krüger - Illustrations de Ichtyologie ou histoire naturelle générale et particulière des Poissons Bloch, Marcus Elieser, J. F. Hennig, Plumier, Krüger, Pater, Schmidt, Ludwig, Bodenehr, Moritz 1795-1797 (Bibliothèque nationale de France). Licencja Domena publiczna na podstawie Wikimedia Commons - https://commons.wikimedia.org/wiki/ File:Rutilus_rutilus5.jpg#/media/File:Rutilus_rutilus5.jpg Dytiscus marginalis male-female autorstwa Reitter_Dytiscus_u.a..jpg: Reitter (1845-1920): "Fauna Germanica: Die Käfer des deutschen Reiches" 1909.derivative work: B kimmel (talk) - Reitter_Dytiscus_u.a..jpg. Licencja Domena publiczna na podstawie Wikimedia Commons - https://commons.wikimedia.org/wiki/file:dytiscus_marginalis_male-female.png#/media/ File:Dytiscus_marginalis_male-female.png Daphnia magna-female adult autorstwa Hajime Watanabe - PLoS Genetics, March 2011. Licencja CC BY 2.5 na podstawie Wikimedia Commons - https://commons.wikimedia.org/wiki/ File:Daphnia_magna-female_adult.jpg#/media/File:Daphnia_magna-female_adult.jpg "Cyclops". Licencja: Domena publiczna na podstawie Wikimedia Commons - https:// commons.wikimedia.org/wiki/file:cyclops.jpg#/media/file:cyclops.jpg Ceratophyllum Drawa dopływ Noteci Złocieniec autorstwa Traper Bemowski - Praca własna. Licencja CC BY 3.0 na podstawie Wikimedia Commons - https://commons.wikimedia.org/wiki/ File:Ceratophyllum_Drawa_dop%C5%82yw_Noteci_Z%C5%82ocieniec.jpg#/media/ File:Ceratophyllum_Drawa_dop%C5%82yw_Noteci_Z%C5%82ocieniec.jpg Str. 25.: I Like This Duck (8422200902) autorstwa Tony Alter from Newport News, USA - I Like This DuckUploaded by theveravee. Licencja CC BY 2.0 na podstawie Wikimedia Commons - http:// commons.wikimedia.org/wiki/file:i_like_this_duck_(8422200902).jpg#/media/ File:I_Like_This_Duck_(8422200902).jpg 30