Činnost Člověka v Přírodě: Pohled Chemie a Ekologie

Ekologie je věda, která se zabývá vztahy mezi organismy a prostředím a mezi organismy navzájem. Zakladatelem je E. Haeckel a jako samostatný obor se rozvíjí až ve 20. století.

Biotop (stanoviště) je místo, které organismům (druhu) poskytuje podmínky vhodné pro život, je vymezený podmínkami neživého prostředí.

Společenstvo (biocenóza) je soubor různých populací na určitém biotopu. Ekosystém je soubor organismů a neživé prostředí, ve kterém žijí, tedy cenóza + biotop. Je základní jednotkou přírody. Charakterizují ji potravní vztahy, koloběh látek a tok energie.

Ekologická valence je rozmezí podmínek prostředí, ve kterých je organismus schopen žít a přizpůsobit se. Vždy je vymezena minimem a maximem. Druhy s úzkou ekologickou valencí jsou stenovalentní (stenoekní) druhy, které bývají vzácné, žijí na speciálních stanovištích a bývají méně rozšířené.

Oblasti Biosféry

Biosféra zahrnuje tři hlavní oblasti:

Čtěte také: Životní prostředí v Česku a lidská činnost

• Sladkovodní biocyklus: Vznik obratlovců. Živočichové sladkovodního biocyklu mohou pronikat do mořské vody (tahy ryb).
• Mořský biocyklus: Největší a nejobjemnější. Problém v šíření organismů je rozdílná teplota mořských proudů, hloubkový tlak a salinita.
• Přechod mezi sladkovodním a mořským biocyklem: Brakické vody (při ústí řek do moří). Pronikají do něho ryby z moří i řek - rybolov. Ryby regulují obsah solí v těle pomocí osmoregulace.

Ekosystémy a Podnebí

• Opadavý listnatý les: Lepší teplota, srážky a vzdušná vlhkost.
• Vždyzelený subtropický a tropický les: Vyšší teplota, nevýrazné rozdíly mezi létem a zimou.
• Step: Travnaté společenstvo mírného pásma - rozsáhlé bylinné patro, nízké srážky nestačí na les.
• Savany: Tropická travnatá společenstva - roztroušené skupiny stromů, vyšší srážky než step.
• Pouště a polopouště: Horké pásmo subtropů, srážky pod 250mm ročně. Mohou být kamenité nebo písčité.

Areál je soubor stanovišť druhů na Zemi (kde druh žije a rozmnožuje se). Soubor všech fyzikálních a chemických faktorů působících na organismy.

Sluneční záření je hlavní zdroj energie pro život na Zemi. Závislost na světle je přímá, nepřímá a nezávislá. Podle nároků na světlo rozlišujeme rostliny: světlomilné, stínomilné, temnomilné. Infračervené záření je nejvýznamnější zdroj tepla pro organismy.

Poikilotermní (studenokrevní) organismy mají teplotu závislou na teplotě okolí. Homoiotermní (teplokrevní) organismy jsou schopny regulovat svou tělesnou teplotu (ptáci, savci). U některých klesá tělesná teplota, což umožňuje překonat období nedostatku potravy. Přizpůsobení nepříznivým podmínkám zahrnuje zimní (hibernace) a letní (estivace) spánek.

Voda je nezbytná pro život, součástí těl organismů, zajišťuje transport látek v těle, umožňuje tepelnou regulaci atd. Sladká voda tvoří pouze 3% (2% v ledovcích). Podle nároků na vodu rozlišujeme organismy hygrofilní (vlhkomilné), xerofilní (suchomilné) a mezofyty (středně vlhké vody).

Činnost vnějších geologických sil se projevuje přetvářením zemského povrchu. Zvětrávání hornin je postupná přeměna v průběhu času, způsobená sluncem, větrem, vodou, rostlinami, lidmi... (slunce -> změna teploty, voda zamrzá, vítr přenos částic co obrušují skály, lidé = doly, tunely, kyselý déšť) = mechanická.

Čtěte také: Pedagogická činnost na škole v přírodě

Populační ekologie (demekologie) se zabývá hustotou (denzitou), která vyjadřuje počet jedinců nebo množství biomasy žijící na jednotce plochy nebo objemu. Maximální hustota je dána nosnou kapacitou prostředí (K). Minimální hustota je dána nejmenším počtem jedinců nutných na rozmnožování. Růst populace se projevuje kolísáním počtu jedinců v populaci. Rozhoduje vzájemný poměr mezi natalitou (porodností) a mortalitou (úmrtností).

Vliv Člověka na Přírodní Prostředí

Jako živočišný druh je člověk součástí většiny ekosystémů a se svým prostředím tvoří nedělitelný celek. Člověk prostředí používá, ovlivňuje a přizpůsobuje se mu a zároveň prostředí ovlivňuje člověka. Na počátečním stupni vývoje při nízké hustotě žil člověk se svým prostředím v rovnováze. Teprve exponenciální růst jeho populace a urychlující se rozvoj technických prostředků zesílili nutně antropogenní tlak na přírodní prostředí. Člověk stoupající měrou pozměňoval původní ráz biosféry. Vytváří nové krajiny s intenzivním zemědělstvím a lesnictvím, s vyspělým průmyslem a hustou dopravní sítí a se vzrůstající sídelní zástavbou. Na mnohých místech biosféry nahradil člověk přírodní prostředí umělým prostředím, do něhož pronikají všechny druhy lidské činnosti: pracovní, sociální, rekreační, kulturní apod. Tvorba nového životního prostředí člověkem je záměrná; člověk je upravuje podle svých potřeb, a dostává se tak často do konfliktu s přírodou.

Odlesňování a Eroze

Nejmarkantněji zasáhl člověk do původních lesních prostorů, které pokrývaly kdysi značnou část kontinentů. Jejich rozlohu postupně zmenšil a dnes začal zasahovat i do tropických deštných lesů. Jejich existence a zachování má totiž význam pro celou planetu při udržování kyslíkové rovnováhy v atmosféře, která zatím není ohrožena. Uvnitř lesa se vytváří speciální mikroklima, tj. snižují se denní výkyvy teploty vzduchu, zvyšuje se vlhkost vzduchu, snižuje se rychlost větru, proto na odlesněných stanovištích při změně mikroklimatu vymizela většina organismů vázaných svým způsobem života na lesní prostředí. Některé organismy se však přizpůsobily novému prostředí. Odlesněním je především ohrožena půda, neboť podléhá erozi - rozrušení a odnosu z povrchu pedosféry. Přirozená eroze je způsobena vodou, větrem a ledovci, naopak zrychlenou erozi vyvolal člověk jako následek odlesnění, špatné agrotechniky, nadměrné pastvy, povrchové těžby apod.

Narušení Souvislostí v Biosféře

Pro poslední období vývoje naší společnosti jsou charakteristické zejména:

• Rychlý rozvoj energetiky, průmyslu a dopravy
• Chemizace, mechanizace a jiné nové postupy hospodaření v zemědělství a lesním hospodářství, vedoucí ke změnám krajiny
• Plýtvání energií a materiály
• Rychlá urbanizace, tj. přechod k městskému způsobu života
• Rozvoj rekreace a cestování

To vše provázejí mnohé negativní jevy v prostředí a dochází k vážnému ohrožování základních složek biosféry.

Čtěte také: Možnosti dobrovolnické práce pro životní prostředí v Praze

Znečištění Vody

Voda potřebná pro zavlažování nemusí mít stejné vlastnosti jako voda pitná. Znečištění pramenité a podzemní vody je velký problém lidstva.

Ochrana Přírody v České Republice

• Obecná ochrana druhová: Chrání všechny druhy rostlin a živočichů před zničením nebo činnostmi, které by mohly vést k ohrožení těchto druhů.
• Neživé části přírody a krajiny: Poskytuje ochranu jeskyním a přírodním jevům na povrchu, které s jeskyněmi souvisejí.
• Princip komplexní ochrany: Vychází z poznání, že ohrožování a poškozování jedné složky přechází do složek jiných.

Kategorie Chráněných Území

Z roku 1992 pochází současná právní norma o ochraně krajiny, rozlišující několik kategorií chráněných území.

Z CHKO Jeseníky by se v budoucnu mohl stát Národní park.

Mezinárodní Ochrana Přírody

• UNESCO: Založeno 1947, sídlo v Paříži, Úmluva o ochraně světového kulturního a přírodního dědictví (1972) - mezinárodní dokument, který spojuje princip ochrany kulturního dědictví s ochranou přírody.
• CITES: Mezinárodní ochrana ohrožených druhů.
• Světový fond pro přírodu (WWF): Největší mezinárodní nevládní environmentální organizace.

Globální Problémy

• Populační exploze
• Surovinová a energetická krize
• Ekologické katastrofy: havárie ropných tankerů, havárie Černobylu, kácení tropických deštných lesů

Znečišťující Látky a Jejich Vlivy

• SO2: Vzniká spalováním fosilních paliv. Toxický pro člověka (poškození sliznice dýchacích cest), mění pH půdy do kysela, podílí se na vzniku kyselých dešťů a fotochemického smogu.
• Uhlovodíky: Spalováním fosilních paliv.
• Olovo: Enzymatický jed, poškození nervové a rozmnožovací soustavy, nebezpečí genetických mutací.
• Freony: Z hnacích plynů ve sprejích, z průmyslových zdrojů (chladírenství, výroba plastů). Narušují ozonosféru filtrující ultrafialové záření.
• Cd: Dříve ve fosforečnatých hnojivech, dnes spalování odpadu.
• Hg: Dříve ve rtuťnatých mořidlech na obilí, dnes spalování odpadu. Nejškodlivější ve formě par a organických sloučenin.

Znečištění Vody a Jeho Následky

• Nadměrné hnojení způsobuje nerovnoměrný růst rostlin.
• Dusičnany se hromadí v rostlinách a reagují s aminy i AMK z potravy, čímž vznikají karcinogenní nitrosaminy (ochranou je vitamín C).
• V kyselých půdách dochází k vyplavování živin i těžkých kovů ze sorpčního komplexu.
• Množství znečišťujících organických látek se udává jako BSK5 (biologická spotřeba kyslíku za 5 dní).
• PCB (polychlorované bifenyly) byly dříve složkou mazadel, nátěrových hmot. Maximální limit v pitné vodě je 0,1 μg/l.
• Kontaminující látky pochází z radioaktivních látek z imisí, z hornin a z půdy, z těžby a úpravy uranové rudy. Nebezpečné je ukládání radioaktivního odpadu.
• Odpadní teplo z chladící vody jaderných a tepelných elektráren.

Mechanické Znečištění Vody

• Netoxickými látkami (např. plasty, písek) způsobuje zanášení vodních toků.
• Meliorace původně měly vést ke zlepšení a vyrovnání vodního režimu, ale většinou se zvrhly v odvodnění velkých ploch, i na svazích, což má za následek biologické škody.
• Spojeny s vysoušením mokřadů (nezastupitelná schopnost zadržovat vodu, zmenšuje se výpar vody, dochází k lokálním klimatickým změnám).

Další Faktory Ovlivňující Životní Prostředí

• Hluk: Narušování funkce nervové soustavy.

Ochrana Přírody a Krajiny

• Činnost člověka značně omezena: Pohyb po vyznačených cestách, zákaz výstavby, stanování, hromadných sportovních akcí.
• Národní přírodní rezervace: Vyhlašuje ministerstvo, ekosystémy národního i mezinárodního významu.
• Národní přírodní památka: Vyhlašuje ministerstvo, národního i mezinárodního významu.
• Přírodní park: Vyhlašují přírodní parky.

Historie Ochrany Přírody

• 1. chráněné území u nás: Pralesy Hojná voda v Novohradských horách a Žofínský prales.
• 1. národní park na světě: Yellowstonský národní park (USA).
• 1. chráněné území v Evropě: Boubínský prales.

Právní Předpisy

• Zákon o životním prostředí: Z roku 1992.

Vliv Člověka na Atmosféru

Složení atmosféry se mění, roste podíl skleníkových plynů. Hlavními znečišťovateli jsou průmysl, elektrárny, sídliště a doprava. Do ovzduší se dostávají emise:

• Pevné látky: Z průmyslových podniků, elektráren apod.; prach ze stavenictví, větrné eroze, sopečné eroze. Pronikají do výšky 20km, ale rozptylují se až ve výšce 50km.
• Plynné látky: Nejhorším plynem je oxid siřičitý, který v atmosféře zreaguje s vodou za vzniku kyseliny sírové. Pak vznikají kyselé deště, okyseluje se i půda a to porušuje ekologickou rovnováhu. Ox. uhličitý má zase vysoký vliv na klima, protože způsobuje skleníkový efekt. Další oxidy jako jsou ox. N, F, CO, Cl, organické sloučeniny a těžké kovy, které jsou karcinogenní (Pb, Mn) za posledních 100 let stouply 5x!!!!!
• Radioaktivní zamoření Země: Zkušební jaderné výbuchy, havárie jaderných elektráren.

Důsledky Globálního Oteplování

• Roztávání polárních „čepiček“ a následkem toho může dojít k vzestupu hladiny moří, což ohrozí miliony lidí na světě, kteří žijí v nízko ležících pobřežních oblastech. Odhaduje se, že hladina moří stoupá o 6 cm za deset let.
• Podnebí se ohřívá, suchozemské ekosystémy se stávají suššími, a tak i náchylnější k požárům.
• Dezertifikace - přeměna dříve úrodných oblastí na pouště.
• Záplavy a sesuvy bahna v horských oblastech.
• Zvýšený výskyt hurikánů.
• Zdravotní důsledky - nárůst kardiovaskulárních onemocnění a nemocí dýchacího ústrojí, rozšíření chorob, které se v současné době vyskytují pouze v tropech.

Znečišťování Vod

Voda je základní látkou, bez níž by život na Zemi nemohl existovat, ale i přesto ji člověk velmi znečišťuje. Moře jsou znečišťovány ropnými produkty při lodní dopravě, těžbě ropy a haváriích, kde se dostávají do vody a tvoří několik desítek kilometrů znečištěných ploch. Tam ničí vše živé.

Řeky ústící do moří s sebou přinášejí odpady z kontinentů, při pobřeží se často vytvářejí skládky a není výjimkou i odvoz odpadu na moře a jeho vyklápění. To samozřejmě narušuje mořská společenstva organismů, ale i rostlinstvo.

Půda a Její Znečištění

Místo pH 7 je 5,5, ale na nějakých místech i 2! To ničí mikroorganismy a zhoršuje půdní provzdušnění. Hromadí se pesticidy (DDT), kovy, ropné produkty. Půda se znečišťuje také odpadními vodami a hnojením se půda zasoluje. Vlivem stavebnictví také dochází ke ztrátě půd. Jednostranně se vyčerpávají živiny. Na neobdělaných půdách se zakořeňuje druhotná vegetace, které pak omezují zemědělskou výrobu.

Socioekonomická Složka

Alarmující je růst lidské populace. Na počátku letopočtu bylo na Zemi asi 200 mil. obyvatel, na počátku 20. století asi 1,5 mld, nyní přes 6 mld. Lidé stupňují požadavky na stravu a ošacení, ale i na bydlení, jiné zboží a tím se zvyšují surovinové nároky, množství energie, růst průmyslu, zemědělství a chemie. Lidé se také koncentrují (proces urbanizace), což má za následek znečištění ovzduší, hlučnost, růst teploty. Vlivem pohodlí také vznikají civilizační nemoci, stresy, pocity osamění.

Ohrožování Živé Přírody

Je nebezpečné z existenčních a ekologických důvodů, protože člověk nemůže existovat nezávisle. Míchají se do toho také hygienické aspekty, etika, estetika (příroda= krásno), ale také ekonomie (suroviny, samočištění, biologický boj.).

Snižování Odpadů

• Prevence
• Druhotná surovina
• Likvidace - řízené skládky - kompostování - spalování.

Vlivy Prostředí na Člověka

• Akustická pohoda, tichost
• Tepelná pohoda - vlhkost a teplota vzduchu a jeho proudění
• Čichová pohoda - větrání, odstraňování zápachů
• Zraková pohoda - barevnost, osvětlení, tvary a barvy
• Sociální - mezilidské vztahy

Péče o Životní Prostředí

Ochrana před negativními vlivy, cílevědomé vytváření a zlepšování životních podmínek. Respektování ekologických principů v rozvoji vědy, techniky a výroby.

Ekologie Krajiny

Krajina je přirozeně ohraničená část biosféry, která je výsledkem dlouhodobých vztahů abio a boitických. Skládá se z různých ekosystémů. Chráněná území tvoří krajiny, kde jsou zachovány přirozené ekologické vztahy. Rozdělení míst je podle významu, způsobu a míry ochrany:

• Velkoplošná - národní parky, CHKO
• Maloplošná - státní přírodní rezervace, chráněná naleziště, chráněné studijní plochy, chráněné přírodní výtvory a památky, parky nebo zahrady, stromy, druhy živočichů a rostlin

Negativní Účinky Chemických Látek na Lidské Zdraví

Pro toxické účinky chemických látek je typické, že jejich projev závisí na dávce toxické látky. Pro akutní toxicitu platí, že účinky přicházejí i po jednorázovém působení (např. otrava houbami, oxidem uhelnatým atd.). Chronická toxicita se mnohdy projevuje při dlouhodobém působení (např. týdny, měsíce či roky) i velmi malých dávek chemické látky, které se mohou hromadit v těle (např. otravy olovem a dalšími těžkými kovy, působení dioxinů, polychlorovaných bifenylů, DDT nebo bromovaných zpomalovačů hoření aj.).

Některé chemické látky mají schopnost způsobovat takzvané mutace neboli změnit genetickou informaci v jádru buňky. Buňka, ve které došlo k mutaci, může různým způsobem změnit své chování a zároveň tuto svou novou vlastnost předává všem svým „potomkům“, tedy buňkám dceřiným. Mutovaná buňka např. může začít produkovat více, nebo naopak méně hormonu, než má, nebo může začít vyrábět chybnou látku atd. Projevem mutace může být také nekontrolované množení buňky. Tak vzniká zhoubný nádor neboli rakovina.

Karcinogenní Látky

1. Do této skupiny je zatím zařazeno několik desítek látek, jejich skupin nebo výrobních procesů, u kterých epidemiologické studie jednoznačně prokázaly, že u člověka vystaveného jejich působení dochází ke vzniku rakoviny. Mezi karcinogenní látky patří např. aflatoxiny, arzen a jeho sloučeniny, šestimocný chrom a jeho sloučeniny, tabákový kouř a další.
2. V této skupině jsou látky, u kterých se prokázala karcinogenita při pokusech na zvířatech nebo při jiných testech.
3. Do této skupiny může být zařazena jen látka, u které je důkaz nepřítomnosti karcinogenity u člověka i u zvířat, např.

Jde tedy o látky, u nichž nemůže moderní věda doposud jednoznačně říci, že jsou ani že nejsou karcinogenní.

Teratogeny a Alergeny

Některé látky mají velmi speciální schopnost poškodit plod vyvíjející se v děloze matky. Největší nebezpečí plodu hrozí obvykle v rané fázi těhotenství, zhruba v prvních osmi týdnech, kdy bohužel většina žen o svém těhotenství ještě neví. Mezi teratogeny se řadí např. nitrosaminy, chlorované uhlovodíky, aflatoxiny, alkylrtuť.

Alergií je přehnaná imunitní (obranná) reakce organismu. Alergenem může být např. pyl.

Chemické Látky v Potravinách

Do potravin se záměrně začala přidávat celá řada chemických látek, které mají změnit vlastnosti průmyslově vyráběných potravin, např. barvu, chuť, vůni, trvanlivost atd. Těmto látkám se často lidově říká „éčka“, odborně se nazývají aditiva a rozdělují se do několika skupin (např. barviva, konzervanty). Další skupinou chemických látek v potravinách jsou zbytky zemědělských chemikálií, které průmyslové zemědělství masově používá. V případě potravin živočišného původu může jít o zbytky veterinárních léčiv (např. antibiotik).

Pesticidy a Hormonální Disruptory

Pesticidy využívají rozmanitých mechanismů, kterými na cílový organismus působí. Vzhledem k výše uvedené rozmanitosti pesticidů jsou i jejich nežádoucí zdravotní účinky velice široké. Od vlastní toxicity, podle které jsou rozdělovány WHO, přes schopnost vyvolávat rakovinu, mutace, vrozené vývojové vady až po schopnost narušovat nervový, imunitní nebo hormonální systém. Vědci zjistili, že některé pesticidy (podobně jako jiné průmyslové chemikálie) mohou správnou funkci hormonů v lidském těla narušit různými způsoby.

Potravinářská Aditiva a Bezpečnost

S rostoucím rozsahem průmyslové výroby potravin a množství používaných přídatných látek se postupně objevily také obavy z možných negativních zdravotních účinků těchto potravinářských aditiv. Organizace OSN pro výživu a zemědělství (FAO) a Světová zdravotnická organizace (WHO) založily v roce 1955 Společný výbor expertů pro potravinářská aditiva (Joint Expert Committee on Food Additives, JECFA) jako mezinárodní orgán, který má dohlížet na zdravotní nezávadnost potravinářských aditiv v zemích OSN. Pro ověřování nezávadnosti chemických aditiv v potravinách mezinárodní JECFA vypracoval koncepci tzv. přijatelného denního příjmu (Acceptable Daily Intake, ADI).

Na seznamu potravinářských aditiv, kterým byl udělen kód v podobě E a příslušného čísla, jsou uvedeny pouze ty chemické látky, které schválil Vědecký výbor pro potraviny Evropské unie (Scientific Committee on Food, SCF) zřízený v roce 1974 jako poradní orgán Evropské komise. V roce 2002 byl zřízen speciální Evropský úřad pro bezpečnost potravin (EFSA), který nahradil práci SCF. V České republice se vstupem do Evropské unie legislativa upravující potravinářská aditiva sjednotila s předpisy EU. Za oblast zdravotní nezávadnosti potravinářských aditiv je v České republice po odborné stránce zodpovědná Národní referenční laboratoř (NRL) pro aditiva v potravinách při Státním zdravotním ústavu (SZÚ). Úkolem NRL je sledování aktuálního vývoje ve stavu poznání, aktualizace legislativy, ale i laboratorní stanovování aditiv v potravinách. Za kontrolu dodržování právních předpisů pro používání potravinářských aditiv jsou zodpovědné Státní zemědělská a potravinářská inspekce (SZPI) a Státní veterinární správa (SVS), řízené Ministerstvem zemědělství ČR.

Přehled Vybraných Chráněných Území v ČR

tags: #činnost #člověka #v #přírodě #maturita #chemie

Oblíbené příspěvky:

• Index PX a váhy jeho emisí
• Dopad nakládání s odpady na životní prostředí
• Rozklad biobavlny v přírodním prostředí
• Jak rozpoznat a chránit stromy ohrožené prosycháním?
• Ekocentrum Iris a ochrana přírody