Wybrane zagadnienia z ekologii i ochrony przyrody / Selected issues of ecology and nature protection – dr Elżbieta Trzyna

Wybrane zagadnienia z ekologii i ochrony przyrody – Elżbieta Trzyna
Kraków 2016. ISBN: 978-83-65545-04-6

Wybrane zagadnienia z ekologii i ochrony przyrody

W skrypcie zawarto informacje dotyczące początków powstawania ekologii i formułowania się jej jako nauki, a także najważniejsze pojęcia stosowane w ekologii. Omówione zostały zagadnienia obiegu materii i energii w ekosystemie oraz szereg cykli biogeochemicznych związanych z rolą węgla, azotu, siarki, fosforu z udziałem biosfery, a także rola atmosfery i wody w obiegu pierwiastków. Przedstawiono warstwowość atmosfery oraz charakterystyczną dla Ziemi cyrkulację atmosferyczną.

Traktując o ekologii ekosystemów i organizmów wykazano kilkupoziomową strukturę pokarmową ekosystemu, wyjaśniono pojęcie produktywności biomasy i objaśniono jej występowanie i wydajność w środowisku wodnym i lądowym. Istotnym zagadnieniem odnoszącym się do ekologii ekosystemów są także omówione w skrypcie sieci troficzne, rodzaje ekosystemów, struktura i dynamika populacji, stabilność i sukcesja ekologiczna, warunki w ekosystemach z uwzględnieniem takich czynników jak klimat, temperatura, wilgotność, dostęp światła oraz rola powietrza i gleby.

Kolejnym poruszonym zagadnieniem jest wpływ szeregu czynników środowiskowych na funkcjonowanie organizmu ludzkiego, a w szczególności rola klimatu i rytmów biologicznych oraz czynniki fizykochemiczne i biologiczne miast. Przedstawiono też zagadnienia ekologii żywienia w odniesieniu do norm żywieniowych oraz istniejących wielu wad żywieniowych.

Rozwój cywilizacyjny pociągnął za sobą wzmożone zużycie zasobów naturalnych zarówno odnawialnych jak i nieodnawialnych, co związane było z zachodzącymi kolejno rewolucjami  w dziedzinie rolnictwa, a później w przemyśle w XVIII i XIX w., a wreszcie w dziedzinie naukowo – technicznej w XX w. Przedstawiono światowe i polskie zasoby oraz zużycie węgla kamiennego, brunatnego, ropy naftowej, gazu ziemnego, siarki, soli kamiennej, pierwiastków promieniotwórczych, surowców skalnych, metalicznych, wody i żywych zasobów środowiska. W kwestii produkcji energii wykazano alternatywne do paliw kopalnych możliwości jej pozyskania (energia wody, wiatru, słoneczna, geotermalna, biomasy).

Konsekwencją wielu działań człowieka jest rosnące zanieczyszczenie środowiska i wiążące się z tym zmiany klimatyczne. Omówiono zanieczyszczenia powietrza, gleb, wód, mnogość odpadów, eutrofizacja wód, a także wszechobecny hałas towarzyszący rozwojowi cywilizacyjnemu, przekształcenia krajobrazu, sztuczne światło, promieniowanie jonizujące oraz skażenie promieniotwórcze związane z wieloma awariami elektrowni jądrowych. Wyjaśniono przyczyny globalnego ocieplenia oraz powstałej dziury ozonowej i zobrazowano zmiany w jej wielkości na przestrzeni kilkudziesięciu lat.

Istotnym zagadnieniem przedstawionym w niniejszym opracowaniu jest także wpływ substancji toksycznych znajdujących się w środowisku na funkcjonowanie organizmów, transfer zanieczyszczeń w sieciach troficznych oraz wpływ zanieczyszczeń na dostosowanie oraz ewolucję odporności. Przedstawiono główne grupy substancji toksycznych (m.in. pierwiastki, związki chemiczne nieorganiczne i organiczne) i przykłady ich szkodliwego działania. Skutkiem narażenia na obecność substancji toksycznych jest rozwój szeregu chorób, których ogólną charakterystykę zawarto w rozdziale o epidemiologii. Poruszono w nim również zagadnienie innych chorób występujących obecnie i w przeszłości w zasięgu kontynentalnym czy światowym.
W wyniku działalności i bytowania człowieka powstają odpady, którymi są wszystkie przedmioty i substancje stałe. Omówiono sposoby ich składowania, segregacji czy utylizacji (spalarnie odpadów). Ponadto działalność człowieka prowadzi do powstawania różnego rodzaju ścieków (przemysłowe, komunalne, rolnicze), których oczyszczanie jest istotnym omówionym aspektem gospodarowania odpadami.

Oprócz wykorzystania dostępnych zasobów przyrody człowiek doprowadził do utworzenia nowych organizmów zmodyfikowanych genetycznie (GMO). Przedstawiono ogólne zasady ich tworzenia, rodzaje istniejących i uprawianych GMO, obawy i nadzieje oraz regulacje prawne wiążące się z ich istnieniem i wykorzystaniem.

Ostatnia część skryptu zawiera opracowanie, w którym wyszczególniono rodzaje
i charakterystykę obszarów ustawowo chronionych. Przedstawiono Prawo Ochrony Środowiska, które jest gałęzią prawa obejmującą zagadnienia ochrony środowiska, gdzie oprócz regulacji krajowych w jej skład wchodzą również traktaty międzynarodowe. Wyszczególniono europejskie instytucje ochrony środowiska odnoszące się do ochrony powietrza, wód, gospodarowania odpadami, oraz ustawy polskie dotyczące prawnej ochrony zasobów środowiska.

Selected issues of ecology and nature protection

The textbook contains information concerning the origins of the formation of ecology and its formulation as a science, as well as the most important concepts used in ecology. It discusses the issues of matter and energy flow in the ecosystem and a series of biogeochemical cycles connected with the role of carbon, nitrogen, sulfur, phosphorus involving the biosphere, as well as the role of the atmosphere and water in the flow of the elements. It presents the stratification of the atmosphere and atmospheric circulation, characteristic of the Earth.

Discussing the ecology of ecosystems and organisms the textbook shows several levels of food structure of the ecosystem, explains the concept of biomass productivity and explains its occurrence and capacity in aquatic and terrestrial environments. A significant issue discussed in the textbook and related to the ecology of ecosystems are also trophic networks, types of ecosystems, population structure and dynamics, ecological stability and succession, the conditions in ecosystems, taking into consideration factors such as climate, temperature, humidity, access of light and the role of air and soil.

Another issue raised in the textbook is the impact of a number of environmental factors on the functioning of the human body, and especially the role of climate and biological rhythms as well as physico-chemical and biological factors of cities. It also presents the issues of nutrition ecology with reference to standards of nutrition and many existing nutrition mistakes.

The development of civilization has led to the increased use of natural resources, both renewable and non-renewable ones, which was related to the revolutions occurring successively in the field of agriculture and later in industry in the 18th and 19th centuries, and finally in the field of science and technology in the 20th century. The textbook presents global and Polish resources and consumption of black coal, lignite, petroleum, natural gas, sulfur, rock salt, radioactive elements, rock and metal materials, water and living resources of the environment. In terms of energy production it shows possibilities, alternative to fossil fuels, of its acquisition (water, wind, solar, geothermal, biomass energies).

The consequence of many human activities is increasing environmental pollution and the resulting climate changes. The textbook discusses the pollution of air, soils and waters; waste multitude, water eutrophication, as well as the ubiquitous noise accompanying the development of civilization, landscape transformations, artificial light, ionizing radiation and radioactive contamination connected with many failures of nuclear power plants. It explains the causes of global warming and the ozone hole illustrating the changes in its size over several decades.

An important issue presented in this study is also the impact of toxic substances found in the environment on the functioning of organisms, the transfer of pollutants in the trophic networks and the impact of pollution on the adaptation and evolution of resistance. The author presents the main groups of toxic substances (among others: elements, inorganic and organic chemical compounds) and examples of their harmful effect. The result of exposure to the presence of toxic substances is the development of a number of diseases, whose general characteristics can be found in the chapter on epidemiology. The latter also raises the issue of other diseases occurring currently and in the past within the continental or global range.

As a result of the activity and existence of man, waste is generated, i.e. all items and solids. The author discusses ways of their storage, segregation and utilisation (incineration plants). Moreover, human activity leads to the formation of various kinds of sewages (industrial, municipal, agricultural), whose treatment is an important aspect of waste management discussed in the textbook.

Apart from the use of available natural resources, man has led to the creation of new genetically modified organisms (GMOs). The author presents general rules of their creation, types of existing and cultivated GMOs, fears and hopes as well as legal regulations connected with their existence and use.

The last part of the textbook contains a study which specifies the types and characteristics of the areas protected by law. It presents the Environmental Law, which is a branch of law concerning the issues of environmental protection, where, apart from national regulations, there are also international treaties. It presents a list of European environmental institutions connected with the protection of air, waters, waste management, as well as Polish legal acts concerning legal protection of environmental resources.