Technická univerzita v Liberci fakulta přírodovědně-humanitní a pedagogická. Doc. RNDr. Petr Anděl, CSc. ZÁKLADY EKOLOGIE.

Transkript

1 Technická univerzita v Liberci fakulta přírodovědně-humanitní a pedagogická Doc. RNDr. Petr Anděl, CSc. ZÁKLADY EKOLOGIE Studijní texty 2010

2 Struktura předmětu 1. ÚVOD 2. EKOSYSTÉM MODELOVÁ JEDNOTKA 3. ABIOTICKÉ SLOŽKY teplota, elmag. záření, voda chemismus, radioaktivita, hluk 4. BIOTICKÉ SLOŽKY populace, společenstvo 5. TOK ENERGIE 6. KOLOBĚH HMOTY 7. ŘÍZENÍ 8. VÝVOJ

3 3. ABIOTICKÉ FAKTORY

4 ABIOTICKÉ SLOŽKY (FAKTORY) 1. Teplota 2. Elektromagnetické záření 3. Voda 4. Chemismus 5. Radioaktivita 6. Mechanické vlnění

5 3.4 CHEMISMUS

6 MINAMATA

7 KOLOBĚH RTUTI člověk savci ptáci toxické účinky přírodní i umělé zdroje C 2 H 6 Hg UV (CH 3 ) 2 Hg kumulace rtuť v různých formách detoxikace potravní řetězec ryby CH 3 Hg + (CH 3 ) 2 Hg Hg HgS Hg 2+ CH 3 Hg + (CH 3 ) 2 Hg H 2 S bakterie

8 ZASTOUPENÍ PRVKŮ V PŘÍRODĚ

9 Obsahy prvků v zemské kůře Klarkové obsahy = průměrné obsahy v zemské kůře řádové prvky (příklady) koncentrace % 0, Si % Al, Ca, Fe, K, Mg, Na 10-3 promile P 10-4 C, Cl, F, Mn, S, 10-5 B, Cu 10-6 ppm As, Be, U 10-7 I 10-8 Ag, Hg, Pb, Se 10-9 ppb Au, Pt

10 Zastoupení hlavních prvků pořadí nejvíce zastoupených prvků podle hmotnosti atmosféra N O Ar H C hydrosféra O H Cl Na Mg zemská kůra O Si Al Fe Ca biosféra O C H N Ca

11 3.4.2 TOXICKÉ PŮSOBENÍ LÁTEK

12 Chemické látky Chemické látky z pohledu jedince: vlastní součástí jeho metabolismu cizí = xenobiotika všechny ostatní každý organismus obklopen cizími látkami nutnost vytvořit si obranné mechanismy

13 DVA ZÁKLADNÍ SUBJEKTY CHEMICKÁ LÁTKA BIOLOGICKÝ SYSTÉM

14 DVA ZÁKLADNÍ KROKY EXPOZICE ÚČINEK

15 DVA ZÁKLADNÍ KROKY EXPOZICE ÚČINEK BEZ EXPOZICE NENÍ ÚČINKU

16 ZÁKON TOLERANCE pro ESENCIÁLNÍ (nezbytné) lákty prosperita systému optimum letální minimum letální maximum interval tolerance ekologický faktor

17 ZÁKON TOLERANCE pro NEESENCIÁLNÍ (nepotřebné) látky prosperita systému optimum letální maximum interval tolerance ekologický faktor

18 Základní princip toxikologie Jen dávka určuje to, zda je látka jedem. (Paracelsus středověký alchymista)

19 VYBRANÉ SKUPINY LÁTEK

20 Organokovové sloučeniny

21 Arcachon

22 Předožábří plži působením TBT - imposex (Svět zvířat X, 2001)

23 Organocínové sloučeniny TBT - TRIBUTYLCÍN jedna z nejtoxičtějších látek uvolňovaných do životního prostředí široké technické využití: příměs barev, plastů, textilu, kůží pesticid v zemědělství

24 Pesticidy

25 PESTICIDY Rozdělení podle cílového organismu: insekticidy hmyz akaricidy roztoči moluskocidy měkkýši rodenticidy hlodavci herbicidy rostliny fungicidy houby

26 Příklady insekticidů Rozdělení podle chemického složení: 1. Chlorované uhlovodíky (DDT, hexachlorhexan, lindan) 2. Organofosfáty 3. Karbamáty (carbofuran)

27 Nespecifické působení Hlavní rizika

28 OBALEČ MODŘÍNOVÝ LETECKÁ APLIKACE INSEKTICIDŮ

29 Aplikace insekticidů Pokles početnosti lesních druhů: drozd zpěvný (Turdus philomelos) Flousek a Gramsz (1999)

30 Aplikace insekticidů Dlouhodobý vliv na populace hmyzožravých ptáků: sýkora koňadra (Parus major) Flousek et Gramsz (1999)

31 Aplikace insekticidů Dlouhodobý vliv na populace hmyzožravých ptáků: králíček obecný (Regulus regulus) Flousek a Gramsz (1999)

32 SPOTŘEBA PESTICIDŮ V EVROPĚ Celková spotřeba pesticidů (kg/ha/rok) (Europa s Environment 1995)

33 Průmyslová hnojiva

34 dusíkatá fosforečnanová Hlavní typy

35 Hlavní ekologická rizika eutrofizace povrchových vod unifikace krajiny

36 vodní květ sinic

37 vodní květ sinic

38 ortofoto 1948

39 ortofoto 2002

40 Ortomapa z roku 1996

41 Ortomapa z roku 1953

42 Ropné látky

43 ROPNÉ HAVÁRIE

44 HAVÁRIE TANKERŮ MÍSTA HAVÁRIÍ TANKERŮ (NAD bbl) OD ROKU 1974 (1 bbl = barrel of crude oil = 0,13 tun) (Europa s Environment, 1995)

45 Emise ze spalovacích procesů

46 Hlavní složky prachové částice anorganické plyny (oxidy síry, oxidy dusíku..) těžké kovy organické látky radionuklidy

47 VÝVOJ EMISÍ SO 2, NO x, NH 3 V EVROPĚ

48 IMISE

49 KONCENTRACE OXIDU SIŘIČITÉHO V OVZDUŠÍ (1990) Pole ročních aritmetických průměrů koncentrací oxidu siřičitého v roce 1990 Zdroj: Zpráva o životním prostředí ČR r.1999

50 KONCENTRACE OXIDU SIŘIČITÉHO V OVZDUŠÍ (1999) Pole ročních aritmetických průměrů koncentrací oxidu siřičitého v roce 1999 Zdroj: Zpráva o životním prostředí ČR r.1999

51 KONCENTRACE PRAŠNÉHO AEROSOLU (1990) Pole ročních aritmetických průměrů koncentrací prašného aerosolu v roce 1990 Zdroj: Zpráva o životním prostředí ČR r.1999

52 KONCENTRACE PRAŠNÉHO AEROSOLU (1999) Pole ročních aritmetických průměrů koncentrací prašného aerosolu v roce 1999 Zdroj: Zpráva o životním prostředí ČR r.1999

53 BRYOMONITORING

54 BRYOMONITORING - ARSEN

55 BRYOMONITORING - KADMIUM

56 BRYOMONITORING - OLOVO

57 Persistentní organické látky

58 Definice = organické látky, které mají tendenci dlouhodobě setrvávat v prostředí

59 Hlavní skupiny polyaromatické uhlovodíky (PAH) polychlorované bifenyly (PCB) dioxiny (polychlorované dibenzodioxiny - PCDD) (polychlorované dibenzofurany PCDF)

60 EMISE Z DOPRAVY

61 Vývoj emisí škodlivin v závislosti na intenzitách dopravy D1 km 3, OA Intenzita/24 hod g/sec Nl Nt CO NOx CnHn SO2 0 Rok

62 Vliv modernizace vozového parku emise NOx konvenční typ Euro I., Euro II Euro III., Euro IV.

63 Koncentrace Pb,Cd,Zn v půdě - vzdálenost od okraje dálnice: 10m limit A pozadí Pb Cd Zn km