ZDROJE. Přednáška č. 08 / 2015 / UVZ. Michael Bartoš, podzim Motto:

Transkript

1 ZDROJE Přednáška č. 08 / 2015 / UVZ Michael Bartoš, podzim 2015 Motto: Udržitelné využívání a hospodaření s přírodními zdroji (jako jsou např. nerostné suroviny, půda, krajina, voda nebo lesy) napomáhá zachovat tyto zdroje i pro další generace. 1

2 Co jsou to zdroje? Jak zdroje můžeme dělit? Z našich úvah vyloučíme zatím zdroje, jako jsou zdroje finanční, kapitálové apod. Z našich úvah vyloučíme zatím zdroje, jako jsou zdroje finanční 2

3 Co tedy zdroje jsou? Nerostné suroviny (bez zdrojů energie) Půda Krajina a genetické zdroje (ekosystémové služby) Voda (neenergetický pohled) Biomasa (lesy, zemědělské plodiny organické zbytky) Zdroje energie Lidské a kulturní zdroje Podle obecné definice OSN je za zdroj považováno: vše, co je využíváno člověkem. Je zřejmé, že tento termín pokrývá široké pole významů. Při podrobnějším zkoumání podstaty využívání přírodních zdrojů, využijeme definici tohoto pojmu ze zákona č. 17/1992 Sb. o životním prostředí: Přírodní zdroje jsou ty části živé nebo neživé přírody, které člověk využívá, nebo může využívat k uspokojení svých potřeb. 3

4 Poznámka: ZÁKON č. 17/1992 Sb. o životním prostředí ve znění zákona č. 123/1998 Sb. a zákona č. 100/2001 Sb. ZÁKLADNÍ POJMY 2 Životní prostředí Životním prostředím je vše, co vytváří přirozené podmínky existence organismů včetně člověka a je předpokladem jejich dalšího vývoje. Jeho složkami jsou zejména ovzduší, voda, horniny, půda, organismy, ekosystémy a energie. 3 Ekosystém Ekosystém je funkční soustava živých a neživých složek životního prostředí, jež jsou navzájem spojeny výměnou látek, tokem energie a předáváním informací a které se vzájemně ovlivňují a vyvíjejí v určitém prostoru a čase. 4 Ekologická stabilita Ekologická stabilita je schopnost ekosystému vyrovnávat změny způsobené vnějšími činiteli a zachovávat své přirozené vlastnosti a funkce. 5 Únosné zatížení území Únosné zatížení území je takové zatížení území lidskou činností, při kterém nedochází k poškozování životního prostředí, zejména jeho složek, funkcí ekosystémů nebo ekologické stability. 6 Trvale udržitelný rozvoj Trvale udržitelný rozvoj společnosti je takový rozvoj, který současným i budoucím generacím zachovává možnost uspokojovat jejich základní životní potřeby a přitom nesnižuje rozmanitost přírody a zachovává přirozené funkce ekosystémů. 7 Přírodní zdroje (1) Přírodní zdroje jsou ty části živé nebo neživé přírody, které člověk využívá nebo může využívat k uspokojování svých potřeb. (2) Obnovitelné přírodní zdroje mají schopnost se při postupném spotřebovávání částečně nebo úplně obnovovat, a to samy nebo za přispění člověka. Neobnovitelné přírodní zdroje spotřebováváním zanikají. Zákon č. 123/1998 Sb., o právu na informace o životním prostředí Zákon č. 100/2001 Sb., o posuzování vlivů na životní prostředí 4

5 Česká republika a zdroje Česká republika má, vzhledem ke své geologické stavbě území, omezené zdroje palivoenergetických surovin. Jediným relevantním zdrojem palivoenergetických surovin je hnědé a černé uhlí. Domácí těžba ropy a zemního plynu je z národohospodářského hlediska zcela zanedbatelná, naprostá většina těchto strategických surovin musí být dovážena, což při současných cenách vytváří značný tlak na saldo zahraničního obchodu. Česká republika disponuje solidní surovinovou základnou v sektoru nerudných a stavebních surovin. V některých patří dokonce mezi významné producenty v rámci Evropy či světa (kaolín, živce, bentonity). Objemy zásob nerudných surovin dávají na rozdíl od surovin palivoenergetických záruku solidní životnosti pro celé 21. století. Poznámka: Těžba ropy a zemního plynu na jižní Moravě 5

6 Poznámka: BENTONIT 1. Charakteristika a užití Bentonit je měkká velmi jemnozrnná nehomogenní různě zbarvená hornina složená z podstatné části z jílového minerálu montmorillonitu, Použití bentonitu je mnohostranné a řídí se jeho mineralogickým složením a technologickými vlastnostmi. Nejvíce se ho spotřebuje jako pojiva ve slévárenství, při peletizaci železných rud (4-10 kg na tunu pelet), dále se používá jako sorbent (odbarvování, katalyzátory, rafinace, filtrace, vysoušedla, čištění odpadních vod, nosiče pesticidů), do vrtných výplachů, jako plnidla (barvy, laky, farmacie, kosmetika) a suspenze (mazací oleje), ve stavebnictví (těsnicí materiál), zemědělství atd. v poslední době výrazně stoupá spotřeba bentonitu jako sorbentu exkrementů domácích zvířat ("kočkolit") a pojiva granulovaných krmiv. 2. Surovinové zdroje ČR V ČR jsou nejvýznamnějšími oblastmi výskytů ložisek bentonitů východní (Kadaňsko a Podbořansko) a západní okraj Doupovských hor (Hroznětínsko) a České středohoří (především Mostecko). v těchto oblastech je soustředěna naprostá většina ložisek i zásob bentonitů v ČR. Méně významnými oblastmi jsou terciérní pánve (Plzeňsko, jihočeské pánve, chebská a sokolovská pánev) a miocénní sedimenty karpatského neogénu na jižní Moravě, kde převažují montmorillonitové jíly. Všechny ložiskové výskyty bentonitu v ČR vznikly zjílověním vulkanických hornin. Rozvoj těžby, úpravy a využití bentonitů v ČR nastal až koncem 50. let, zejména v souvislosti s jeho využitím ve slévárenství. Těžba kulminovala začátkem a koncem 80. let. Značná část suroviny z ložisek bentonitů v Doupovských horách a Českém středohoří je tvořena nejjakostnější surovinou vhodnou především pro slévárenské účely (pojivo slévárenských písků při zhotovování forem). enkanerudy99/html/bentonit.html Rozdělení zdrojů: z hlediska konvenčního konečného užití rozlišujeme zdroje na: - materiálové / surovinové - palivo-energetické 6

7 MATERIÁLOVÉ / SUROVINOVÉ Velká Amerika, 2013 Např. těžba a zpracování vápence Berlova vápenka, Třemošnice, 2012 Těžba písků a štěrkopísků Cep,

8 Podrobnější dělení zdrojů: 1. Environmentální zdroje - obecně živé zdroje - biologicky se produkující (biomasa) 2. Materiální zdroje: neživé základní zdroje, které se stávají součástí fyzické konstituce komodit (železná ruda transformovaná na ocel se stává součástí karoserie automobilů),které mohou být dále rozděleny na: kovové (rudné) nekovové (nerudné) voda, písek, vápenec 1. Environmentální zdroje Blanský les,

9 2. Materiální zdroje neživé základní zdroje, které se stávají součástí fyzické konstituce komodit (železná ruda transformovaná na ocel se stává součástí karoserie automobilů ) 3. Energetické zdroje: jsou proměněny na teplo, práci či jiné formy energie (chemická energie zemního plynu je přeměněna v tepelnou energii k vytápění domácností,..) Energetické zdroje jsou k dispozici jednak v a) jednotkách toku (sluneční energie využitelná jako fotovoltaická energie nebo energie biomasy; energie větru, vody ), b) jednotkách zásoby (fosilní paliva uhlí, ropa, zemní plyn, které vznikly transformací jednotek toku prostřednictvím biomasy); tyto jednotky jsou neobnovitelné, jejich zásoby jsou využíváním vyčerpávány (transformovány do jednotek peněžního nebo člověkem vytvořeného kapitálu). 9

10 4. Lidské zdroje (nemateriální aktiva jako jsou vědomosti, dovednosti, znalosti či inteligence) Další hlediska rozdělení zdrojů: A) Hledisko jejich vyčerpatelnosti B) Hledisko jejich schopnosti a míry regenerace C) Hledisko možnosti jejich opakovaného využití D) Hledisko režimu vlastnictví 10

11 A) Vyčerpatelnost zdroje Nevyčerpatelné: sluneční záření, voda (nehledě na kvalitu a regionální dostupnost) Vyčerpatelné: fosilní paliva, rudné a nerudné nerosty Velké Hydčice, 2012 Vyčerpatelné - nerudné nerosty Nevyčerpatelné - sluneční záření 11

12 B) Schopnost a míra regenerace Obnovitelné zdroje: při vhodném využívání mají schopnost reprodukce (mají schopnost přirozené reprodukce, která může být řízena člověkem jako např. zemědělské komodity); Semi-obnovitelné zdroje: z hlediska obnovitelnosti se nacházejí na rozhraní mezi obnovitelnými a neobnovitelnými zdroji, čas potřebný pro regeneraci v rozmezí let, reprodukce je pouze částečně řízena člověkem (lesy, ryby..); Ekonomické členění (z ekologického hlediska obnovitelné) Neobnovitelné zdroje: jejich zásoby jsou fixní, takže jejich využívání v současnosti znamená, že jejich dostupnost v bude v budoucnosti snížena, a doba potřebná k jejich reprodukci je z hlediska významnosti pro člověka nerelevantní (příliš dlouhá). Tato skupina může být dále členěna hlediska možnosti jejich opakovaného využití pro ekonomickou aktivitu na: Příkladem nevyčerpatelného ale neobnovitelného zdroje může být sluneční záření. Vyčerpatelným ale obnovitelným zdrojem může být les. Nevyčerpatelným a obnovitelným zdrojem je voda (z globálního pohledu) 12

13 C) Možnost jejich opakovaného využití Recyklovatelné Nerecyklovatelné (naftu použijeme jen jednou) D) Režim vlastnictví Režim volného přístupu: každý má stejná práva využívat zdroj, nikdo z jeho využívání nemůže být vyloučen (populace ryb v oceánech, sluneční energie, energie větru ), systém vlastnických práv není definován; Režim soukromého vlastnictví: veškeré práva a přínosy spojené s čerpáním zdroje náleží pouze vlastníkovi, systém vlastnických práv je dobře definován; Režim společného vlastnictví: mezičlánek mezi soukromým a veřejným vlastnictvím, zahrnující zejména typy zdrojů s omezeným přístupem: prostřednictvím konvencí, norem a pravidel využívání; (rybářské revíry, pastviny...) Veřejné vlastnictví: charakteristické nevýlučností a nekonkurenčností ve spotřebě (veřejný přístup do krajiny, veřejné cesty, poznatky...) 13

14 Režim soukromého vlastnictví Režim společného vlastnictví Veřejné vlastnictví Definice obnovitelných zdrojů podle českého zákona o životním prostředí: Obnovitelné přírodní zdroje mají schopnost se při postupném spotřebovávání částečně nebo úplně obnovovat, a to samy nebo za přispění člověka. V jakém časovém horizontu? 14

15 Trvale udržitelný management přírodních zdrojů musí zahrnovat jak rozhodování o efektivním využití zdrojů, tak prevenci environmentálních dopadů. Čertovy schody, 2013 Problematika rekultivace resp. revitalizace dobývacích prostor Problematika rekultivace resp. revitalizace dobývacích prostor Cep,

16 Zlepšení materiálové a energetické účinnosti je jedna z podmínek na cestě k trvale udržitelnému využívání zdrojů. Jak ale na to? Udržitelná spotřeba - používání služeb a výrobků, které uspokojují základní potřeby společnosti a zlepšují kvalitu života, zároveň však minimalizují spotřebu přírodních zdrojů, používání toxických látek, produkci odpadů a škodlivin v průběhu celého životního cyklu služby nebo výrobku tak, aby nebylo ohroženo uspokojování potřeb budoucích generací. 16

17 Proč má být spotřeba a výroba udržitelná? Moderní konzumní společnost formuje spotřebitele tak, že: chce všechny věci (výrobky a služby 1 ), které moderní společnost nabízí, mj. protože je přesvědčován, že zvyšují kvalitu jeho života, a zároveň nechce negativní vlivy na kvalitu svého života generované moderní společností při zajišťování těchto výrobků a služeb (znečištění, nedostatek prostoru, negativní zdravotní a sociální jevy apod.). 1 s rostoucí kvalitou, rozmanitostí a dostupností. chce všechny věci (výrobky a služby), které moderní společnost nabízí, mj. protože je přesvědčován, že zvyšují kvalitu jeho života a zároveň 17

18 nechce negativní vlivy na kvalitu svého života generované moderní společností při zajišťování těchto výrobků a služeb (znečištění, nedostatek prostoru, negativní zdravotní a sociální jevy apod.). Málokdo si uvědomuje, jak obrovské množství zdrojů kryje naše každodenní potřeby. Například na výrobu zubního kartáčku je zapotřebí 1,5 kg surovin, na mobilní telefon, kterých se v současné době v ČR používá 10,7 mil. kusů, dokonce 75 kg! Hmotnost samotných výrobků je přitom minimální. Čipový mikroprocesor používaný např. v počítačích má hmotnost asi 0,09 gramů, na jeho výrobu je ovšem zapotřebí asi 20 kg přírodních surovin. S většími výrobky pak exploatace zdrojů dramaticky narůstá. Na jeden automobil o váze cca 1 tuny připadá před prvním použitím 25 tun odpadů, které souvisí především se získáváním surovin a s výrobou polotovarů. Na výrobu jediného počítače je zapotřebí 240 kg fosilních paliv, 22 kg různých druhů chemikálií a na 1500 litrů vody 18

19 Málokdo si uvědomuje,... že například na výrobu zubního kartáčku je zapotřebí 1,5 kg surovin a na mobilní telefon, kterých se v současné době v ČR používá 10,7 mil. kusů, dokonce 75 kg surovin Na jeden automobil o váze cca 1 tuny připadá před prvním použitím 25 tun odpadů, které souvisí především se získáváním surovin a s výrobou polotovarů. 19

20 Počet osobních automobilů v ČR vzrostl na 4,5 milionu (2011). Na jízdu a údržbu průměrného automobilu spotřebujeme během jeho života l pohonných hmot, 112,5 l motorového oleje, 10 l nemrznoucích směsí, 16 pneumatik, 10 olejových filtrů atd., do ovzduší se uvolní množství emisí a dalších vlivů a ve finále množství odpadu ze samotného automobilu - autovraku l pohonných hmot, 112,5 l motorového oleje, 10 l nemrznoucích směsí, 16 pneumatik, 10 olejových filtrů atd., 20

21 globální pohled pohled lokální 21

22 Podíl celkových emisí CO2 v sektoru dopravy podle dopravních prostředků v zemích Evropské unie (2001) Dopravní prostředek % CO2 Dopravní prostředek Osobní auta 55,4 Nákladní vlaky 1,1 Nákladní auta 22,7 Autobusy 1,6 Letadla 10,9 Říční plavba 0,7 Osobní vlaky 2,8 Ostatní 4,3 % CO2 Motto: "Lidé dnes v bohatých státech nemají příliš velkou svobodu výběru dopravního prostředku, protože musejí používat automobily." Automobil jako droga Automobil jako příklad sobectví člověka - Privatizuje zisky ze svého počínání - Náklady rozkládá na celou společnost 22

23 ... náklady rozkládá na celou společnost.. Co však mají řidiči dělat, když se narodili do společnosti, která jim neumožňuje prezentovat svůj status méně páchnoucím způsobem? Společenský status (MHD jako socka ), rychlost (?), soukromí,... 23

24 Kde končí svoboda jednotlivce a začínají práva ostatních?? Materiálová spotřeba Materiálová spotřeba je důležitým indikátorem zátěže životního prostředí. Domácí materiálová spotřeba (domestic material consumption - DMC), tj. materiálová spotřeba daného státu, se vypočítává odečtením vývozu od přímého materiálového vstupu, tj. vstupy materiálů používaných v hospodářství (vytěžené suroviny a vyprodukovaná biomasa tzv. domácí užitá těžba a dovozy). 24

25 Z grafu je zřejmé, že materiálová náročnost České republiky (1,28 t na 1000 USD HDP) je vyšší než v ostatních nových státech EU 25

26 Česká republika spotřebovává ročně větší množství přírodních zdrojů, než je zdrojová kapacita jejího území. Velká část surovinových zdrojů pochází ze zemí tzv. třetího světa, na kterých se stáváme závislí a kde zároveň dochází k dramatickému zhoršení stavu životního prostředí. Indikátor nadspotřeby Indikátorem pro měření nadspotřeby je tzv. "ekologická stopa", která přepočítává spotřebované zdroje na množství půdy a vodních ploch nutných k jejich vyprodukování a k asimilaci odpadů. Podle zprávy Světového fondu pro přírodu z roku 2022 je průměrná velikost ekologické stopy na jednoho obyvatele ČR 5,9 hektaru. Znamená to, že průměrný obyvatel ČR potřebuje k uspokojení potřeb 4,9 ha plochy, což je více než dvojnásobek dostupné biokapacity ČR. Obyvatelé ČR tak žijí na ekologický dluh a vytvářejí ekologický deficit, který kompenzují dovozem biokapacity (zdrojů) ze zahraničí. 26

27 odbočka Člověk-zemědělec vytvořil nový prvek v dějinách biosféry agroekosystém (komplex zemědělských pozemků s kulturními i přirozenými rostlinami, hospodářská zvířata, lidská sídliště. Agroekosystém má některé podobné vlastnosti jako ekosystém přirozený je poměrně stabilní, biologicky bohatý, má malé látkové vstupy a výstupy (zemědělské přebytky jsou minimální). Systém je poháněn téměř výhradně sluneční energií. Látkový cyklus poměrně rychlý a téměř uzavřený. V agroekosystému neexistují kvantitativně významné odpady neexistuje ani nedostatek surovin. Pojem suroviny nebo odpady nemají v tomto kontextu příliš význam. Podobně jako u přírodních systémů, tak i u agroekosystémů můžeme mluvit o kruhovém typu výměny látek o cyklickém metabolismu produkce odpadů odpovídá kapacitě prostředí tyto vhodně recyklovat 27

28 1. Sběračství primitivních lidských společností 2. Extenzivní chov dobytka s převahou pastvy 3. Střídavé zemědělství (žďáření) 4. Extenzivní polaření bez hnojení či s minimálními dávkami hnojiv 5. Smíšené zemědělství v poměrně uzavřených jednotkách, vyvážený koloběh látek a energie 6. Intenzivní zemědělská produkce v otevřených systémech vyžadující trvalý přísun energie a látek zvenčí Smíšené zemědělství v poměrně uzavřených jednotkách, vyvážený koloběh látek a energie 28

29 Intenzivní zemědělská produkce v otevřených systémech vyžadující trvalý přísun energie a látek zvenčí. odbočka příklad současného zemědělství Výnos obilnin u nás cca 5 tun + 5 tun slámy, tj. 10 tun organických látek se odveze ročně z 1 ha pole. V sušině cca 3-6% minerálních látek. V zrnu tedy cca kg dusíku toto množství se musí nahradit, jinak vyčerpání minerálních živin a pokles výnosů. produkce dusíkatých hnojiv energeticky velmi náročná 29

30 Dostatek levné energie (zdrojem jsou fosilní paliva) způsobil zásadní převrat. Na rozdíl od cyklického metabolismu v rámci agroekosystémů vzniká průmyslový metabolismus jednosměrného proudu (poháněn fosilní energií). Z hlediska pohybu látek je charakterizován průmyslový metabolismus jednosměrného proudu schematem: SUROVINA PRODUKT UŽITÍ ODPAD 30

31 ODPADY Téma jiného kurzu/předmětu (?) průmyslový metabolismus jednosměrného proudu potřebuje vstupy surovin, které zčásti využije a přemění je na finální produkty, případně služby. Posléze, když produkt ztratí užitnou funkci, přemění se tak či onak na odpad. Koncept 3R Koncept 3R (reduce, reuse, recycle) environmentálně šetrné nakládání s odpady; inspirace, rámec a prostředek k dlouhodobé orientaci hospodářství a společnosti na udržitelný rozvoj. reduce = snížení množství odpadů reuse = opětovné využití něčeho, co by se jinak stalo odpadem recycle = recyklace Důkazem, že iniciativa 3R má ve společnosti odezvu, je rozvoj odvětví jako: Zneškodňování odpadu Kontrola znečištění ovzduší Čištění odpadních vod Úspory energie a alternativní energie recyklace 31

32 Co chceme? Trvale udržitelná společnost je taková, která může přetrvat generace, která je dostatečně předvídavá, pružná a moudrá na to, aby si nepodkopala jak fyzické, tak sociální systémy, které ji podporují. Etické vyjádření ušlechtilých cílů 32

33 Nerovnoměrné rozložení zdrojů Např: Čína má: 21% lidských zdrojů 7% dostupných zásob sladké vody 7% obdělávané zemědělské půdy 4% lesů Afrika zažije boje o kontrolu svých přírodních zdrojů. Ačkoli Čína má své vlastní poměrně velké zásoby ropy, jejich nevýhodou je umístění převážně v Tarimské pánvi na severozápadě země, zatímco těžiště spotřeby je na jihovýchodním pobřeží. Vzdálenost měřená vzdušnou čarou není sice větší než od ruských sibiřských nalezišť do Evropy, avšak vzhledem ke obtížnému profilu terénu by stavba ropovodu byla pravděpodobně velmi drahá (totéž platí pro jeho provoz). Naleziště ropy v Jihočínském moři budou během několika let vyčerpána, pokud nebudou nalezena nová pole. Proto je vysoce pravděpodobné, že v dohledné době bude stále větší část spotřeby kryta dovozem, hlavně ze singapurských rafinerií. Může samotná ušlechtilost koncepce trvalé udržitelnosti zvrátit dosavadní vývoj využívání zdrojů? Konec přednášky Optimismus nových postupů a technologií 33