Bevezetés a környezettudományba II

Bevezetés a környezettudományba II. Segédlet

Összeállította: Vallner Judit

2004.

1

Tartalom Felhasznált és/vagy ajánlott irodalom.....................................................................4 Bevezetés .......................................................................................................................5 Megoldási lehetőségek Földünk globális problémái..........................................................................................7 1. A háború és béke kérdése ........................................................................7 Megoldási lehetőségek 2. A Föld túlnépesedése ..................................................................................9 A túlnépesedés okai A túlnépesedés hatásai Megoldási lehetőségek 3. Állandósuló élelmiszerhiány ..................................................................... 15 Az állandósuló élelmiszerhiány okai Az állandósuló élelmiszerhiány hatásai Megoldási lehetőségek 4. Anyag- és energiaválság............................................................................ 18 Az anyag- és energiaválság okai és hatásai Megoldási lehetőségek 5. A környezet gyors ütemű leromlása...................................................... 20 A talaj, a víz és a levegő elszennyezése A Meadows-féle világmodellek................................................................................ 20 Tanulást segítő kérdések és feladatok Teendőink Globális környezeti problémák................................................................................ 26 I. A talaj ...................................................................................................................... 26 A talaj öntisztulása ....................................................................................... 26 A talajkialakulás ............................................................................................. 26 A bányászat hatása........................................................................................ 27 Az időszakos belvíz hatása a talajra ......................................................... 27 A másodlagos szikesedés ............................................................................. 28 Az erózió és a defláció hatása a talajra................................................... 28 Az erózió okai és hatásai Elsivatagosodás (túllegeltetés és erdőirtás)........................................... 30 Az elsivatagosodás okai Az elsivatagosodás hatásai A talaj szennyeződései (peszticidek, műtrágyák, detergensek és szennyezők hulladékokból, savas kiülepedés)...................................................... 33 Tanulást segítő kérdések és feladatok Teendőink II. A levegő ................................................................................................................. 38 A levegő összetétele ..................................................................................... 38 2

A levegő nedvességtartalma........................................................................ 38 Üvegházhatás és globális klímaváltozás ................................................... 39 Az üvegházhatás okai Az üvegházhatás következményei Megoldási lehetőségek Ózonprobléma ................................................................................................. 44 Megoldási lehetőségek A levegőt szennyező anyagok ...................................................................... 46 A légszennyező források típusai A légszennyezés folyamatának szakaszai Legfontosabb levegőszennyezők forrásai és hatásuk Megoldási lehetőségek Füstködök......................................................................................................... 49 Tanulást segítő kérdések és feladatok Teendőink III. A víz...................................................................................................................... 52 Vizek minősége (kémiai, biológiai és bakteriológiai vízminősítés) ...... 52 A vízszennyezés okai..................................................................................... 53 A vízszennyezés hatásai............................................................................... 54 A vizeket érő szennyezések összefoglalása............................................ 55 Eutrofizáció..................................................................................................... 55 A vizek öntisztulása....................................................................................... 56 Megoldási lehetőségek Tanulást segítő kérdések és feladatok Teendőink

3

Felhasznált és/vagy ajánlott irodalom

Chiras, Daniel D.: Environmental science, A Systems Approach to Sustainable Development, 5th Edition, Wadsworth Publishing Company, USA, 1998. Moser Miklós – Pálmai György: A környezetvédelem alapjai, Budapest, Nemzeti Tankönyvkiadó, 1999. Moser Miklós: Körforgások a természetben és a társadalomban, KTM, Budapest, 1997. László Ervin: Harmadik évezred. Veszélyek és esélyek. A Budapest Klub első jelentése, ÚJ PARADIGMA Kiadó, 1998. Település- és környezetegészségtan. Szerk. Dr. Mudri Katalin, HIETE Egészségügyi Főiskolai Kar, 1997. Környezetvédelmi Lexikon I.-II., Akadémiai Kiadó, Budapest, 1993. Mészáros Ernő: A környezettudomány alapjai, Akadémiai Kiadó, Budapest, 2001.

4

Bevezetés Az alapvető probléma: „Ha a jelenlegi beavatkozások mértéke tovább nő, akkor ugyanaz a sors vár az emberiségre, amely a 600 millió évvel ezelőtti kambrium kor nagy evolúciós robbanása óta megjelent többsejtű fajok 99 %-át elérte: a kipusztulás. Helyünket olyan fajok veszik majd át, amelyek nálunk jobban tudnak majd alkalmazkodni a mi beavatkozásaink nyomán létrejött feltételekhez: a gyenge termőképességű talajhoz, a magas tengerszinthez, a felmelegedő éghajlathoz, a vékony ózonréteghez és az erős sugárzáshoz.” (László Ervin) Sajnos László Ervin szavaival kell kezdenünk a „bevezetést a környezettudományba”, mert már nem csak a globális felmérések eredménye, hanem a mindennapi ember számára is tapasztalható tény a nagyvárosok elszennyezett levegője, az elszennyezett tavak és folyók, amelyekből már nem hogy inni nem lehet, de már fürdőzni sem ajánlatos, és a termőképességét egyre inkább elveszítő talaj, az elsivatagosodó területek és a mostanában egyre gyakrabban megfigyelhető szélsőséges időjárás mind ezt mutatja1. Tévedés, hogy a mára kialakult helyzetnek urai a politikai, a pénzügyi, a gazdasági szervezetek, de sajnos a tudomány és a technika sem az. Egy régi kínai közmondás szerint „Ha nem térsz le a választott útról, biztosan odaérsz, ahová indultál.” Az alapvető hiba az emberek tudatlansága, és az, hogy az erkölcsi érzékünk nem fejlődött párhuzamosan a technikánkkal. “De egyvalamit kristálytisztán láttunk: azt tudniillik, hogy az emberiség ügyeit rosszul intézik, és ezen halaszthatatlanul szükséges alapvetően változtatni. Felismertük, hogy az erkölcsi és bölcseleti alapokat, amelyekre a társadalom épül szintén újra kellene gondolni, és célszerű átalakítani. Ami pedig az egyén és a közösség magatartását illeti - a legkisebbtől a világközösségig bezárólag -, sürgősen összhangba kell hozzuk a való világgal.” Fogalmazta meg Aurelio Peccei, amikor a Római Klub megalapításának körülményeiről beszélt. A téves technológiai előfeltevés szerint, amit meg lehet valósítani, azt meg is kell valósítani. Ami kivitelezhető, az el is adható, és ha eladtuk, az jó nekünk és jó a gazdaságnak. Csakhogy manapság a termékek (nagy részének) árában nincs benne a környezeti javak – mint közös javak – használati díja. Így nincs benne például a bányászat tájképromboló hatásának díja, a levegő-, víz- és talajszennyezés helyreállításának díja a termék előállítása és hulladékká válása során, sem a hosszú távú egészségkárosító hatás gyógykezelésének díja stb. A kaotikus-életveszélyes helyzetet minden bizonnyal hiányosan kulturált emberek hozták létre, nem kevés esetben tudatosan is. Mindenki találhat a saját környezetében is példát arra, hogy e zavaros helyzet sokaknak jól jön, és szándékuk szerint szeretnék azt fenn is tartani, hiszen abból jól meg lehet élni, sőt, meg is lehet gazdagodni. A szóban forgók éppen kultúrálatlanságuk, morális érzéketlenségük miatt

Gondolkodjunk el azon, hogy vajon meddig lehet egy óraszerkezetből eltávolítani (kisebb-nagyobb) alkatrészeket úgy, hogy az óra még (kisebb-nagyobb hibával, de) működjön? 1

5

nem tudják, vagy talán nem is akarják felfogni, hogy a pénzük végső soron nem fogja őket sem megmenteni, a felismert globális kölcsönös függőség ezt lehetetlenné teszi. Megoldási lehetőségek: Az oktatás és nevelés. Az emberek műveltségének emelése. A művelt embert, az értő embert már nem lehet annyira manipulálni. Több kritikával nézi a dolgokat. A neolit kor óta fejlődik a technika és az életmód, de értékrendünk és felfogásunk nem tartott lépést ezzel a fejlődéssel. Egy igen hosszú időszak után, amely a természet „uralmunk alá hajtása” jegyében telt, egyre többen vagyunk, akik tudjuk, hogy a természet ciklusaiba vissza kell illeszkednünk, különben a technikai vívmányok egyirányú folyamatai a jövőnket is „egyirányú pályán” tartják. Az emberi kultúra - és kulturálatlanság - alapműhelye a család és az iskola. Itt kellene, itt kell először rendet teremteni, hiszen a szülők és az iskola, a tanárok készítik elő, alapozzák meg a jövőt. A szülőket és a tanárokat kell esősorban felkészíteni arra, hogy már új szemléletben neveljék a gyerekeket, a fiatalságot. Egyidejűleg kell ugyanakkor szinte mindenkit felrázni. Nem szabad elfelejtenünk, hogy bár mindannyian valamely nemzet tagjai vagyunk, elsősorban mindannyian emberek. Földlakó emberek. Környezetünk védelme közügy. Ha kialakítanánk azt a bizonyos “Világkormányt”, az feltétlenül tudósokból és szakemberekből kellene álljon, nem pedig a mai értelemben vett politikusokból. Konrad Lorenz, Nobel-díjas osztrák magatartáskutató 1988-ban fogalmazta meg a kiút lehetőségét: egy fejlődési ugrásban “nem sejtett magasabb rendű fejlődést” remél. „A technológiai téves előfeltevés követése megengedhetetlen luxus akkor, amikor lassul a gazdasági fejlődés, telítődik a piac, a környezet eléri szennyezés felszívó kapacitásának határait, az energia- és nyersanyag erőforrások ritkulnak és drágulnak. Mindez arra vezethető vissza, hogy tömegével állítunk elő olyan javakat, amikről csak hisszük, hogy szükségünk van rájuk. Ezeknek egy részét vesztünkre használjuk, hiszen valójában pazarlók, szennyezők, ártalmasak az egészségre, elidegenedést és stresszt okoznak.” – de, tegyük hozzá, profitot is hoznak a gyártók, a forgalmazók és a reklámügynökségek számára. László Ervin szavai kapcsán azon is elgondolkodhatunk, hogy vajon kinek az érdeke a reklám jelenléte mindennapjainkban. Akié a profit, azt mondja, természetesen a fogyasztóé, hiszen korrekt tájékoztatásban részesül, hogy szükségleteit minél jobban ki tudja elégíteni. Figyeljük csak meg a kulcsszavakat: természetesen, korrekt, szükséglet, jobban, kielégíteni… László Ervin „A harmadik évezred” című könyvéből idézünk ismét: „Soha nem látott helyzet állt elő. Sem az első évezred hajnalán, sem a XX. század beköszöntekor nem került az emberiség ilyen kritikus, az egész bolygó sorsát érintő fordulópont elé. A harmadik évezred fordulóján azonban rohamosan közeledünk ehhez a küszöbhöz. Itt kell megállnunk, komolyan elgondolkoznunk – és tovább és tovább gondolkoznunk, amíg csak erőnkből telik.” Ezt kívánjuk tanítványainknak is. 6

Földünk globális problémái (a Római Klub 5-változós modellje alapján) 1. A háború és a béke kérdése Vitathatatlan, hogy borzasztó tragédiákhoz vezetnek a háborúk. De gondolnunk kell arra is, hogy már a fegyverkezési verseny is olyan hatalmas erőforrásokat köt le, amely elegendő lenne sok más probléma megoldására. Ezeknek az összegeknek a nagyságára adunk két régebbi példát: 1985-ben a világ 900 milliárd USD-t költött katonai célokra (2,5 milliárd USD naponta). - Egy Akcióterv a Tópusi Esőerdőkért ötéves időszak folyamán: 1,3 milliárd USD-be kerülne (évente) (ez félnapi katonai kiadás), vagy: - Az összes családtervezésre hajlandó asszony ellátása fogamzásgátló szerekkel: további 1 milliárd USD (a jelenlegi 2 milliárd USD-n túl) (ez 10 óra katonai kiadás). Volna… Most, a 2000-es években kb. 1000 milliárd dollárt költenek a kormányok fegyverkezésre és hadikiadásokra. Különösen veszélyes az atomfegyverek fejlesztése és fenntartása. Még mindig hatalmas anyagi terheket rónak az országokra a nukleáris fegyverek, és továbbra is mérhetetlen veszélyt jelentenek az egész emberiségre. Lee Butler tábornok, az Egyesült Államok légierejének egykori hadászati parancsnoka mondta, hogy a nukleáris korszak első napjától látható, hogy soha nem értették meg igazán egy atomháború kockázatát és következményeit, atomháború esetén nem pusztán a szembenálló felek fennmaradása, hanem az egész emberiség sorsa forogna kockán. A gyakorlati politika szintjén is csak bajt okoznak: akkor is az elrettentés politikáját képviselik, amikor ennek már nincsen stratégiai értelme. A Világ Játék Intézet (World Game Institute) legutóbbi becslése szerint a világ hadikiadásának egynegyedéből meg lehetne akadályozni a talajeróziót, megállítani az ózonréteg vékonyodását, visszafogni a népesség növekedését, kivédeni a globális felmelegedést és a savas esőket, biztosítani a tiszta és veszélytelen energiát és vizet, megfelelő lakóhelyeket létesíteni, felszámolni az írástudatlanságot, az alultápláltságot és az éhezést. Lehetne…2

Megoldási lehetőségek: Megoldás akkor várható, ha majd nem tartja magát ilyen erősen a „szurverenitás mítosza”, és (nem csak a kisebb) államok közös békenfenntartásra bízzák az ország védelmét. Legyenek ezek például az ENSZ békefenntartó erői. A belső biztonságot a

Lehetne?… A 13. Dalai Láma mondta, hogy “Az erőszakmentességhez nagyon sok idő kell.” “És nekünk van elég időnk?” - kérdezte az őr. “Ezt sohasem tudtam.” - válaszolta a Láma.

2

7

helyi vagy regionális – jól felszerelt – rendőrség vagy a nemzeti gárda biztosíthatja, és nem kell az országoknak drága haderőt fenntartania. Itt van elrejtve a jövő emberiségének, az új világ kialakításának pénzügyi fedezete. Mivel a háborúk - nyíltan vagy burkoltan - az energiahordozókért folynak, a megújuló energiaforrásokra való áttérés okavesztetté teszi majd a háborúkat, és fölöslegessé a fegyverkezési versenyt, amely hatalmas anyagi forrás felszabadulásával jár majd.

8

2. A Föld túlnépesedése

millió lakos a Földön

Az emberiség történelme folyamán, az emberiség számának növekedése lassú tendenciát mutatott, a gyors növekedés, egy relatíve rövid időszakra, az utolsó 200 évre tehető. A népességnövekedés exponenciális tendenciát mutat (1. ábra).

8000 6000 4000 2000 0 0

500

1000

1500

2000

idő (év, időszámításunk szerint)

1. ábra A földi népesség gyors növekedése az utóbbi 200 évre tehető.

A túlnépesedés okai Az egyensúlyi állapot megszűnésével az emberi népesség szaporodási üteme ugrásszerűen fokozódott (demográfiai robbanás). A technológiai fejlődés, az egészségügyi ellátás fejlődése alacsony halálozási rátához vezetett (különösen a gyermekhalandóság csökkent). A halálozási arány csökkent, a várható életkor nőtt. 1900-ban például egy fejlett országban élő nő várható életkora 50 év volt, míg 1996-ban kb. 80 év. A várható életkor ilyen magas növekedéséhez nagymértékben hozzájárult a csecsemőhalálozás nagymértékű csökkenése. Az 1900-as évek 100 esetéről 10 alá csökkent 1997-re (1000 élveszülésre számítva). A népesség alakulásánál az utolsó 6000 év folyamán a megkétszereződés időtartama 200 évről 30 évre csökkent. Az időszámítás kezdetén 200 millió, 2000-re 6,5 milliárd, 2035-re 25 milliárd fő is lehet, bár az ENSZ előjelzések szerint 8-14 milliárd között állandósulni fog a Föld népessége. A túlnépesedés hatásai A túlnépesedés a gyökere tulajdonképpen az összes környezeti problémának, beleértve a környezetszennyezést, az élelmiszer- és energiagondokat, valamint nagyon sok gazdasági és társadalmi problémát. A népességnövekedés eltérő üteme jelentősen átrendezi a Földön a népességarányokat. A népességnövekedés több, mint 90 %-a a legszegényebb országokban fog bekövetkezni, és ezen belül is 90 % a már ma is túlnépesedett városokban. Bár a népességnövekedés tárgyalásakor a figyelmet leginkább a fejlődő országokra fordítjuk, nem szabad elhanyagolnunk a fejlett országok népességnövekedését sem, tekintettel arra, hogy annak hatásai az egy főre eső 9

fogyasztás sokszorossága miatt sokszoros. Bár a népességnövekedés több, mint 90 %a a fejlődőben lévő országokban fog bekövetkezni, ennek a fejlett országokban is igen erős társadalmi, gazdasági és környezeti hatása lesz. Például: munkanélküliség az illegális bevándorlás és illegális munkavállalás miatt; a külföldi népességnövekedés megnöveli az élelmiszerexportot, ami ugyan rövid távon jól jöhet az élelmiszertermelőknek, de hosszú távon negatív hatással van a termőtalajra; az őserdőkben élő növények között nagyon sok - még fel nem fedezett gyógyszeralapanyag van, amelyeket az őserdők kipusztításával egyidőben pusztítunk el; ugyancsak az őserdők kipusztítása (mezőgazdasági terület nyerése céljából) az üvegházhatás fokozódásához vezet, ami viszont az egész Föld éghajlatára hatással van. Becslések szerint egy embernek a kulturált életfeltételeihez 800 négyzetméter térre (út, iskola, lakás, kórház, börtön stb.) van szüksége. Ha az emberi népesség növekedésének ütemét változatlannak tételezzük fel, 500 év múlva 1 négyzetméter állna rendelkezésre csupán, minden ember számára. E matematikai játék rámutat a jelenlegi tendencia tarthatatlanságára. Az állattenyésztők és biológusok által jól ismert jelenség, hogy a zsúfoltan tartott állatok idegessé, agresszívvé válnak, és látszólag minden ok nélkül tömegesen egy-egy egyedre támadnak és azt felfalják (kannibalizmus). A világon végigsöprő erőszakhullám, a fiatalokból összeverődő bandák garázdálkodásai, józan ésszel megmagyarázhatatlan kegyetlenkedései sok tekintetben rokon vonást mutatnak a túlzsúfoltan tartott állatok kannibalizmusával. Mindebből az a következtetés vonható le, hogy a túlzsúfoltan, nyomorszinten élő embereknél személyiségtorzulás jöhet létre rendkívül nagy társadalmi veszélyességgel3. A túlnépesedés egy folyamatsor első láncszeme, mely az élelmiszertermelés fokozott növekedésének igényét támasztja, és végül is elsivatagosodáshoz, az élelmiszertermelés képtelenségéhez vezet, ezzel elfojtva önmagát. Ezen folyamatsor lépései: túlnépesedés - állatok számának növekedése - növényzet felélése, taposás tömődött talaj - növényzet kipusztulása - a talaj vízkapacitásának csökkenése csapadékvíz elfolyik - talajvíz szintje csökken - a növényzet nem újul meg - a talaj erodálódik - és végül elsivatagosodik. A Szaharától délre fekvő Szahel-övezetben ökológiai menekültek milliói kényszerülnek az élelem- és vízhiány miatt lakóhelyükről elvándorolni. Az ökológiai krízishelyzet három fázisa A biológiában jól ismert jelenség, hogy ha egy-egy faj hirtelen elszaporodik, azt mindig az összeomlás, a faj egyedszámának katasztrofális csökkenése követi (2. ábra).

Olvassuk el (újra) Exupéry, A kis herceg című művéből azt a részt, melyben egy kereskedő szomjúságoltó labdacsokat árul! 3

10

populációsűrűség

I. fázis

II. fázis idő

III. fázis

2. ábra Az ökológiai krízishelyzet három fázisa: I. fázis: A népesség növekedése, még nem meríti ki a biológiai erőforrásokat. II. fázis: A népesség növekedése meghaladja a biológiai erőforrásokat (növényzet pusztulása, erdők felélése, növekvő vízhiány, terméshozamok csökkenése, ... válság közeledte). III. fázis: A népesség tovább nő, a biológiai rendszer összeomlik - a népesség elpusztul.

Igen nehéz annak megállapítása, hogy a Föld hány millió embert képes eltartani. Egyesek szerint az emberiség már túllépte a Föld hosszú távú eltartóképességét, egy fenn-nem-tartható helyzetet teremtve ezáltal. Mások szerint minőségi és/vagy technológiai változás fog bekövetkezni az élelmezésben, nem kell mennyiségileg ugyanolyan mértékben növelni a termelést, mint ahogyan a népesség szaporodik. Annak alátámasztására, hogy valóban meghaladjuk a Föld eltartóképességét: ma az emberiség 1/6-a (kb. 1 milliárd ember) nyomorban él. Sem otthona, sem másnapra való élelme nincsen. További kb. 2 milliárd ember él nagy szegénységben, alultápláltan. Sok városban például négy család lakik két szobában, és másik 25 családdal osztozik egy vízcsapon.4 A természeti erőforrások előbb-utóbb kimerülnek, de a népességnövekedés egyelőre megállíthatatlannak tűnik (3. ábra). Ahogy nő az ipari és mezőgazdasági termelés, és nő az élelmiszertermelés, úgy egyre több hulladék termelődik, amely hulladék mennyisége meghaladja a természet hulladékbefogadó képességét.5

Az ökológusok a biológiai indikátorokat vizsgálják, és szerintük a népesség növekedése már szinte minden országban meghaladja a legelők, erdők, talajok teherbírását. Az „ökológiai lábnyom” segítségével számszerűen kifejezhető az egyes emberek környezethasználata, és összevethető az illető ország adottságaival. Számításánál figyelembe kell venni többek között azt, hogy az illető városlakó-e, vegetáriánus vagy fogyaszt-e húst és milyen gyakorisággal, mivel közlekedik otthona és munkahelye között stb. (Saját ökológiai lábnyomunkat kiszámíthatjuk, és összevethetjük Magyarországéval: http://www.kovet.hu/tavoktatas/okolabnyom.html). 4

„Ha minden ember úgy élne, mint Lucy – az afrikai emberszabású, akit a modern ember közös ősének tartanak –, akkor a bolygó (…) jóval több főt is el tudna tartani, mint a jelenlegi vagy a jövőben várható népesség. De a mai ember nem úgy él, mint Lucy, hanem mint a ’Ngó család Nigériában, a Singh család Indiában, az Ito család Japánban, a Leonhard család 5

11

Meglepő lehet, de az emberiség történetében már láttunk példát arra, hogy egy viszonylag jól elszigetelt közösségnek mi a sorsa, ha durván és nyilvánvalóan megsérti a környezeti határokat.6

Németországban, a Jones család Amerikában vagy a Kovács család Magyarországon. (…) Lucy nem használt más energiát, csak a saját izmait és a természet erőit, ezzel szemben ’Ngóék fél kilowatt, Singhék több kilowatt, Itóék, Leonhardék, Jonesék és Kovácsék pedig 8 kilowatt kereskedelmi villamos energiát fogyasztanak óránként. A bolygó tíz, talán tizenötmilliárd embert is fenn tudna tartani ’Ngóék és Singhék szintjén, de a Jonesékhoz hasonló módon élő emberekből még hatmilliárdot sem. A Jones család gyermeke húszszor- harmincszor több energiát használ fel, mint ’Ngóék gyermeke. Jones úr vagy Jones-né asszony nyolcvanegynéhány éves várható élettartama alatt 800 ezer kilowatt villamos energiát, 2,5 millió liter vizet, 21 ezer tonna benzint, 220 ezer kilogramm acélt, továbbá ezer élőfának megfelelő faanyagot használ fel, és 60 tonna háztartási szemetet termel. Ezen az életszínvonalon – a jelenlegi technológiák és a még elfogadható költségek mellett – a bolygó aligha képes eltartani kétmilliárd embernél többet.” (László Ervin) Gondolkodjunk el azon, mekkora esélye van a ma emberiségének arra, hogy a Húsvétsziget lakóihoz valamennyire is hasonló sorsra jusson! A Húsvét-sziget nyílt tengeren fekszik, több száz kilométerre Dél-Amerika partjaitól, és több száz kilométerre a legközelebbi lakott szigettől. Az itt, mintegy 1600 évvel ezelőtt letelepedett polinéziai törzsek számára eléggé elszigeteltnek mondható. A szubtropikus erdők paradicsomi állapotokat teremtettek az itt élők számára, akik évszázadok alatt összetett gazdasági, politikai és kulturális rendszert teremtettek. A lakosság száma ütemesen nőtt, talán a 20 ezret is elérte, és eljött az az idő, amikor az erdők megújulása már nem tudott lépést tartani a fakitermeléssel. Az erdős területek kitermelésével megkezdődött a talajerózió, kisebb lett a terméshozam, és a sziget nem tudta többé elegendő élelemmel ellátni lakóit. Az egymással háborúskodó klánok feldöntötték egymás óriásszobrait. A sziget életének sötét időszaka következett, hiszen lakói nem tehették azt meg, mint a kontinenseken kialakult közösségek, amelyek egyszerűen továbbköltöztek, ha egy területen a kizsákmányolt földek kimerültek. 1772 húsvét vasárnapján a szigeten partra szálló európaiak csak puszta földet találtak a trópusi paradicsom helyén, ahol a megmaradt lakosság körében mindennapos volt az erőszak és a kannibalizmus. 6

12

3. ábra Az egyik globális probléma a Föld túlnépesedése

Megoldási lehetőségek: Az elszegényedők száma évente egyre nő. Sok megfigyelő úgy gondolja, hogy az emberiség létszáma növekedésének megállítása elengedhetetlen a további szenvedés és környezetszennyezés csökkentésére. A népesség számának stabilizálására az egyik eszköz a gazdasági fejlődés. Emellett elsősorban a családtervezésnek van jelentős szerepe.7 Először is annak módját kell megtaláljuk, hogy hogyan tudjuk a Föld népességének számát stabilizálni. Tekintettel arra azonban, hogy egyes tudósok véleménye szerint a mostani populáció már meghaladja a Föld eltartóképességét, hosszú távon csakis a népesség számának csökkentése lehet a megoldás. Meg kell tehát találni a humánus útjait az emberiség számának csökkentésének. Egy svéd kutatócsoport által 1996-ban végzett tudományos vizsgálat amely a Föld népességére vonatkozott, 2-2.5 milliárdra becsüli az ideális népességet. Ennek gyakorlati megvalósítása igen reménytelennek tűnik, hiszen az emberi butaság, a régi megszokások, vallás, hiedelmek stb., mind gátját fogják szabni. Mindennek ellenére el fog jönni a szükség ideje, amit nagy valószínűséggel meg fog előzni egy hatalmas tömegnyomor a Földön.

Létezik a központilag irányított családtervezés (angolul “forced family program”) Kínában, ahol az 1,2 milliárd fős népességet 7-800 millióra kívánják lecsökkenteni, az egygyermekes családok programjával. Ezt elsősorban tanítással, felvilágosítással, meggyőzéssel, másodsorban kedvezmények megvonásával, harmadsorban büntetések bevezetésével valósították meg. (Büntetés pl., ha egy családban megszületik a második gyermek, a fizetésüket 15 %-kal leszállítják.) 7

13

A születésszabályozásnak három akadálya van: pszichológiai és kulturális, képzési (képzetlenségi) és vallási. A pszichológiai korlát abban nyilvánul meg, hogy a fejlődő országokban a gyermekek száma gyakran a nő társadalmi státusát határozza meg. A gyerekek biztosítékul szolgálnak szüleik öregkorára, és mivel magas a gyermekhalandóság, a párok alaposan bebiztosítják magukat. Indiában az átlagos gyermekszám 4. Képzési akadálya a születésszabályozásnak, a képzetlenség. Általánosságban elmondható, hogy minél magasabb a képzettsége az anyának, annál kevesebb gyermeket vállal. Ennek elsősorban az az oka, hogy a képzés időt vesz igénybe (4. ábra).

4. ábra Az anyák képzettsége fordítottan arányos a gyerekek számával. forrás: http://www.nyf.hu/karok/ttfk/kornyezet/global/nep7.htm

A fejlett országok lehetőségei a népesség számának csökkentésére: - Stabilizálni a népességnövekedést a bevándorlás megállításával, valamint több pénzt és gondot fordítani a szexuális felvilágosításra az általános iskolákban. - Anyagi segítséget nyújtani a fejlődő országoknak, hogy a mezőgazdaságukat és a megfelelő iparukat fejlesszék. Ezzel a szegények és a gazdagok közötti szakadék keskenyedni fog.8 - Népességszabályozási programok finanszírozása a fejlődő országokban. A fejlődő országok feladata:

8

„Tegyük fel, hogy Jonesék – és Leonhardék és Itóék – a fejlődés felelősségteljes útját választják. Lesz-e ennek bármi hatása ’Ngóék és Singhék jólét-képére? Nagy valószínűséggel igen. A Jonesék mutatta példa döntő tényezőnek bizonyulhat: globális hálózatba szerveződött világunkban szinte azonnal elterjedhet mind az öt kontinensen. A felelősségteljes életvezetés lehetne a minta – ami mindannyiunk közös érdeke. A tiszta és megújítható energiaforrások használata, a természetközelibb életmód, a friss élelmiszerek fogyasztása, a több gyaloglás vagy a tömegközlekedés igénybevétele nem jár önfeláldozással, hiszen egészségesebb, mint ülni a közlekedési dugóban rekedt autóban, szenvedni a magas koleszterinszinttől és a magas vérnyomástól, vagy belélegezni a szennyezett levegőt. A jólét jelenthet mást is – ahogy a termelés és a fogyasztás is. Ideje hát, hogy megszabaduljunk az öröklött jóléti mintáktól , és megteremtsük azt az új modellt, amelyet felelősséggel vállalhat a Nyugat, és alkotó módon vehet át a világ többi része is.” (László Ervin) 14

- Sajátos nemzeti terveket kell kidolgozni, amelyek több módot és lehetőséget kínálnak a családtervezésre, és ezáltal a népesség növekedésének megállítására. Csak ezekben a helyi sajátosságokra szabott módszerekben lehet a sikert remélni. - Finanszírozni az emberek képzését. - Adományokat és jutalmakat adni a kis létszámú családoknak. - A fogamzásgátlásra vonatkozó kulturális tabukat megváltoztatni. Ha sikerül, programjaik sikerét ez nagymértékben fogja növelni. - Fejleszteni az ipart és mezőgazdaságot - elsősorban a vidéki területeken -, hogy lecsökkentsék, illetve megszüntessék az emberek elvándorlását faluról városra. Ez magasabb életszínvonalat, jobb egészséget fog eredményezni, és közvetve fogja befolyásolni a családok létszámát.

3. Állandósuló élelmiszerhiány Az állandósuló élelmiszerhiány okai Mivel új területek már nem állnak rendelkezésre, szükségképpen a már meglévő területeknek kell egyre nagyobb embertömegeket eltartania. Ez azonban lehetetlen, hiszen a gyakorlatban már éppen ennek az ellenkezője történik. Bizonyos területek élelmiszerbiztosító kapacitása nem bírta el a demográfiai robbanást. A termőföldek folyamatosan tönkremennek (erodálódnak), és mind kevesebb főt tudnak élelmiszerrel ellátni, mind több helyett. A területek eltartóképességének csökkenését főleg az erózió és a túllegeltetés okozza (l. A talaj c. fejezetben), de további komoly probléma az is, hogy a genetikai diverzitását a termesztett növényeknek erősen lecsökkentettük. A modern mezőgazdaság előtt pl. Sri Lankán 2000 rizsfajta közül ma már csak 5 van használatban, Indiában pedig 30 ezer rizstörzs élt, ma 20 típus adja 75 %-át a nemzet rizstermelésének. Ezek a monokultúrák sokkal érzékenyebbek a rovarkártevőkre, tehát a betakarított termés mennyisége ritkán éri el az elméletileg várható nagyságot. A vörös húsok fogyasztása a szarvasmarhák tenyésztését generálja. Ezeknek takarmányra van szüksége. A szarvasmarhával megetetett gabona is az emberi fogyasztásra is felhasználható készleteket csökkenti. A probléma abból adódik, hogy a takarmány kalóriaértékének csak egyhetedét kapjuk vissza a marhahússal. (Ez az arány kedvezőbb a baromfiak esetében: a csirke átlagban csak kétharmadát használja fel az elfogyasztott takarmány kalóriaértékének.) Nem ellentétes a fentiekkel az a kijelentésünk, hogy mégsem a Föld ökológiai kapacitásával van a legnagyobb baj, hiszen a biológiai emberi szükségletek kielégíthetők 6 milliárd lakos esetén is. A probléma abból adódik, hogy túlságosan nagy a szakadék a fejlett és a fejlődő országok között a jövedelmekben. Fejlettebb módszerekkel bizonyos területeken túltermelést lehet elérni, ez egyenlőtlen terméseloszláshoz vezet a Földön, amit azonban az ugyancsak egyenlőtlen 15

jövedelemeloszlás miatt nem lehet kiegyenlíteni. (Azaz a fejlődő országok nem képesek a túltermelő fejlett országoktól vásárolni.) Másrészt azonban – visszatérve a „biológiai emberi szükségletek” előbbi kiemelésre – ha a ’70-es évek amerikai fogyasztási színvonalát akarnánk (csak) elérni, akkor a Föld kapacitása két milliárd főre terveztetett. Egyenletesebb jövedelemelosztás és a fejlett országok átlagos fogyasztásának csökkentése nélkül jövőnk igencsak keservesnek ígérkezik. Az állandósuló élelmiszerhiány hatásai Egy nagy része a Földön élő embereknek (főleg Ázsiában, Afrikában és LatinAmerikában) alultáplált (nem jut elég kalóriához), vagy hiányosan táplálkozó (nem kapják meg a szükséges tápanyagokat és vitaminokat). Ezek a táplálkozási elégtelenségek az embereket védtelenebbé teszik a fertőző betegségekkel szemben, és sok esetben közvetlenül vagy közvetve halálhoz vezetnek. Az ENSZ becslése szerint 17-40 %-ra tehető a Földön az alultápláltak vagy hiányosan táplálkozók száma. Az éhség és a hiányos táplálkozás szellemi és fizikai visszamaradást okoz, ami hozzájárul a széles körben elterjedt nyomorhoz, népességszám növekedéshez és környezetromboláshoz vezet. Megoldási lehetőségek: Fenntartható mezőgazdasági rendszert kell teremteni. A fenntartható mezőgazdaság jó minőségű élelmet állít elő úgy, hogy közben hosszú távon megőrzi a talaj termőképességét. A jelen és a jövő embere élelmiszerellátása szempontjából elsődlegesen fontos tényező a talaj és víz állapota. A talajt az eróziótól kell védenünk és az elsivatagosodástól. Édesvizeinket a sótartalom növekedésétől és az elmocsarasodástól kell óvnunk. A teendők szerencsére nagyrészt azonosak. Rövid távon meg kell menteni az éhezőket, hosszú távon pedig megfelelő élelmet kell biztosítani minden ember számára úgy, hogy az élelmet az ésszerű politika által támogatott fenntartható mezőgazdaság termeli, mely óvja a talaj termőképességét. Ha azonban a népesség tovább nő, ezt az elegendő élelmiszert termelő fenntartható mezőgazdaságot nem lehet megteremteni. Általános célként megfogalmazzuk még az egyenletesebb jövedelemelosztás szükségességét, és a fejlett országok átlagos fogyasztásának csökkentését. Konkrét lehetőségek az élelmiszerhiány megoldására: - nagyobb termőterületek létrehozása, - a termőterületek terméshozamának növelése, - a vegetáriánus étrendre való áttérés - illetve a húsfogyasztás jelentős mértékű csökkentése (különös tekintettel a fejlődő országokra, amelyeknek most kell fellendíteniük az élelmiszertermelést, a gabonatermesztésre koncentrálva, nem pedig a hústermelésre fektetve a hangsúlyt), - a legelők mezőgazdasági termelésbe való bevonása (különösen a fejlődő országokban), 16

- a meglévő termőterületek termékenységének növelése (bővebben termő fajták telepítésével), - feltétlenül megkérdőjelezendő megoldás a géntechnológia alkalmazása – bár óriási lehetőségek rejlenek benne, de ugyancsak sok etikai kérdést vet fel alkalmazása, és komoly környezeti problémákat okozhat. Igen fontos, amit több szakértő támogat, hogy a vadnövények védelme érdekében génbankot és speciális mag-bankokat kell létrehozni. Ez a jövő mezőgazdasága szempontjából létfontosságú lehet. - alternatív élelmiszerek fogyasztásának bevezetése. Őshonos növények és állatok fogyasztására kell törekedni. Nagy lehetősége pl. a trópusoknak a szárnyas bab, melynek minden része ehető: a termése hasonlít a zöldbabra, a levele spenót ízű, a gyökere mint a burgonya és a virágai leginkább gombaízűek. - haltenyésztés (mivel a Föld halászható sósvízi halállománya igen nagy veszélyben van a túlhalászás miatt, sok ország arra kényszerül, hogy halat tenyésszen), - a tápláléklánc alacsonyabb szintjén fogyasszunk, nevezetesen növényeket, és növényi termékeket (később az embereket rá lehet szoktatni a vegetáriánus étrendre a húsalapú helyett), - felfejleszteni a tartósítás, hűtés és szállítás technikáját, ugyanis az élelmiszereknek jelentős része (átlagosan 30 %) szállítás és raktározás során megy tönkre, az őket megtámadó rovarok, rágcsálók és betegségek miatt, - azokat a törvényeket, amelyek a nem fenntartható mezőgazdaságot támogatják, meg kell változtatni vagy el kell törölni, mind a fejlett, mind a fejlődő országokban (pl. túlhalászás anyagi ösztönzése). - ha csökkentenénk a vörös húsok, a kávé és a dohány iránti keresletet, akkor a „gazdagok” egészségesebben élnének, a „szegények” pedig esélyt kapnának a megfelelő táplálkozásra – hiszen azokon a földeken, ahol a legtöbb szegény ország földművesei exportra szánt dohányt termesztenek, akár gabonaféléket és zöldségféléket is lehetne ültetni az éhező helyi lakosság élelmezésére. Minden téren a hosszú távú előnyöket kell szem előtt tartani, nem a rövid távú haszonszerzésre törekedni. A globálisan gondolkodó ember azt eszi, amit a föld ad, elsősorban, ami a saját kertjében és közvetlen környezetében megterem. A fejlett országoknak feladata a fejlődő országok támogatása. Ma már egyértelmű, hogy nem a segélyek jelentik a megoldást, csak a krízishelyzetek megszüntetésére alkalmasak. A segítség lényege, hogy a helyi élelmiszertermelés fellendüljön. Nem technikával kell segíteni, hiszen rendkívül költséges, hatékonysága rossz az alacsony kulturális színvonal miatt, alkalmazása irracionális, a nagy munkaerőfölösleg miatt és eszközfüggőséget okozhat, ami éppolyan rossz, mint az élelmiszer-függőség. A helyi élelmiszertermelés fellendítésében bővebben termő betegségekkel és szárazsággal szemben ellenálló fajták kikísérletezésével lehet például segíteni a fejlődő országoknak.

17

4. Anyag- és energiaválság Az anyag- és energiaválság okai és hatásai Az anyag- és energiaválság igazán veszélyessé az utolsó 40-50 évben vált. A II. világháború után kibontakozó gazdasági fellendülésnek az energiaválság vetett véget. Szembesültünk azzal a ténnyel, hogy a Föld erőforrásai nem kimeríthetetlenek, és, ha folytatjuk a luxusfogyasztást, az emberiség néhány generáció során felhasználja a teljes nyersanyag- és energiakészletet. A legnagyobb energiafogyasztók: az ipar, a kereskedelem, a közlekedés és a háztartások. Az energia nem olcsó. A pénzben kifejezett ára mellett a társadalom igen magas környezeti árat fizet a használatáért, az emberek és a környezet egészségének károsításával. Az energiatermelés minden fázisában jelen vannak ezek a hatások, a legerőteljesebben azonban az energia nyeréséből és használatából fakad, a feltárás, extrakció, elosztás és raktározás mellett.9 Egyértelmű, hogy a népesség növekedésével, és a fejlődő országokban az életszínvonal kismértékű emelkedése esetén is (még a fejlett országok fajlagos energiafelhasználása csökken is) tovább nő az igény a Föld nyersanyag- és energiakészletének kiaknázására. Ez nem csak a kimerülés veszélyét növeli, hanem – főleg a légszennyezés hatására – egész bolygónkat érintő ökológiai katasztrófa előidézője is lehet. „A kialakuló kritikus hiány nem csak azt eredményezi majd, hogy csökken a Föld kevésbé szerencsés lakosainak anyagi életszínvonala: a kölcsönös függésre épülő világrend egészében okozhat hirtelen repedéseket – súlyos éhínségek, tömeges elvándorlás és terjedő járványok formájában. Mindez valószínűleg társadalmi és politikai konfliktusokhoz, nyugtalansághoz és káoszhoz, bűnözéshez és háborúkhoz vezethet majd.” (László Ervin) Megoldási lehetőségek: Ma már fel tudjuk mérni káros következményeit a környezetet károsító energiahordozóknak, ezért sürgősen szükséges átállnunk a környezetet nem károsító energiahordozók használatára. A Föld erőforrásai (amelyek valamely cél megvalósítását segítő szellemi vagy anyagi tényezőt jelentenek, és nem azonosak az energiaforrással) két típusba sorolhatók: - nem megújuló erőforrások (ezek az ásványi anyagok és a fosszilis (növényi, állati eredetű) energiahordozók, mint a kőolaj, a földgáz és a szén),

Gondolkodjunk el azon, milyen következményekkel járna, ha nyersanyag- és energiaforrásaink korlátlanok lennének! 9

18

- megújuló vagy megújítható erőforrások. Ebbe a csoportba tartozik a napfény (passzív és aktív napenergia hasznosítás), a biomassza (égetés, vagy metanol, illetve etanol előállítás), a szél és a víz energiája (az árapályerőművek nem szennyezik ugyan a környezetet, de a partmenti vízi életközösséget károsítják), és a geotermikus energia (melynek alapja, hogy a földkéregben található forró víz hőenergiáját turbinákkal hajtott generátorokban elektromos energiává alakítják). A hidrogén, mint üzemanyag, csak átmeneti megoldást jelenthet, hiszen ennek tömeges használata is megbonthatja a globális egyensúlyt. Az energiagondok megoldása a rendelkezésre álló technológiáktól és azok fejlődésétől függ. Az összes fosszilis valamint radioaktív alapanyagú energia termelését és felhasználását be kell fejezni, és át kell állni a megújuló energiaforrások használatára. A közeljövőben az emberiség energiaszükségleteit elsősorban a geotermikus energia, a napenergia és a hidrogén mint energiaforrás hivatottak megoldani. A távolabbi jövőre egy igen reménykeltő ígéret a fúziós reaktor, amelynek nincsenek káros radioaktív utósugárzásai.

19

5. A környezet gyors ütemű leromlása A természeti erőforrások nagy tragédiája, hogy közös tulajdonban vannak. Nagyon sokan használják, és nagyon kevesen védik őket. A talaj, a víz, a levegő globális mértékben elszennyeződött. Ezen problémák léte és felismerése tette szükségessé a környezetvédelem megszületését. A környezetvédelem olyan tevékenységek és intézkedések összessége, amelynek célja a környezet veszélyeztetésének, károsításának, szennyezésének megelőzése, a kialakult károk mérséklése vagy megszüntetése, a károsító tevékenységet megelőző állapot helyreállítása. A természetvédelem olyan céltudatos emberi tevékenység, amelynek célja a természet élő és élettelen értékeinek feltárása, szakszerű fenntartása, kezelése, megőrzése (levegő, víz, talaj, növény- és állatvilág). A természetvédelem része a környezetvédelemnek. A talaj, a víz és a levegő elszennyezése a következő három fejezet témája. A A A -

talaj esetében különös hangsúlyt kap: az erózió és a defláció hatása a talajra, a másodlagos szikesedés, az elsivatagosodás (túllegeltetés és erdőirtás) a talaj szennyeződései (peszticidek, műtrágyák, savasodás) víz tárgyalásakor kitérünk az alábbiakra: a vizek minősége a vízszennyezés és hatása (eutrofizáció) vízszennyezést okozó emberi tevékenységek levegővédelem területén pedig: üvegházhatás és globális klímaváltozás az ózonprobléma levegőt szennyező anyagok füstködök. A Meadows-féle világmodellek

Az emberiség történelméről évezredekben, vagy legalábbis évszázadokban szoktunk gondolkodni. Becslések szerint 4,7 milliárd ével ezelőttre tehető a Föld kialakulása, kb. 4 milliárd éve alakult ki az élet, és csak 8-12 millió éve jelent meg a Homo sapiens őse. Környezetünk pusztulása sajnos sokkal közelebb van. Néhány évtizedben mérhető még az az idő, ami számunkra még hátra van, amely alatt még cselekedhetünk (ésszerűen vagy kényszerűen). Még azt sem tudja megígérni senki, hogy sikerülni fog lelassítani, megállítani és visszafordítani a folyamatokat. A földi rendszer hatalmas, sokrétű folyamatai sokszor átláthatatlanok. 20

A ’70-es évek elején a Római Klub megbízásából D.L. Meadows és munkatársai lehetséges világmodelleket készítettek, öt alapvető paraméteren (népesség, nyersanyagkészlet, élelmiszerkészlet, ipari termelés, környezetszennyezés) belül 99 változót vizsgálva. A számítógépes program a rendszerezett adatokat a lehető legsokoldalúbb elemzésnek vetette alá, messzemenően figyelembe véve az egymást befolyásoló mennyiségek kölcsönhatásait is. Az alábbiakban öt lehetséges világmodellt mutatunk be (5-9. ábra). Gondoljuk át a lehetséges „világjövőket” a diagramok alapos tanulmányozásával és összehasonlításával!10

5. ábra A Meadows-féle világmodell 1. modellváltozata: a ’70-es évek fejlődési tendenciáinak fennmaradása esetén.

6. ábra A Meadows-féle világmodell 7. modellváltozata: korlátlan nyersanyagforrásokkal, szennyezésszabályozással és világméretű születésszabályozással.

A téma részletes kifejtése Kerényi Attila: Általános környezetvédelem című könyvében megtalálható. 10

21

7. ábra A Meadows-féle világmodell 10. modellváltozata: szennyezésszabályozással, a nyersanyagforrások gondozásával, a gazdasági növekedés ütemének azonnali (’70-es évek!) csökkentésével majd megállításával és a népességszám 75-ös szinten történő stabilizálásával.

8. ábra A Meadows-féle újabb (1991-ben készült) világmodell 10. modellváltozata. Feltételek: világszerte születésszabályozás, termeléskorlátozás, szennyezést csökkentő technológiák, erózió elleni védelem és az erőforrások kíméletes használatának bevezetése 1995-től.

22

9. ábra A Meadows-féle újabb (1991-ben készült) világmodell 12. változata. Feltételek: ugyanazok, mint a 10. modellváltozatnál (az előző diagram), de az intézkedéseket csak 2015-ben fogják meghozni.

Egyik lehetőségünk az ésszerűség, a másik a kényszerűség. A kettő között időbeli különbség van. Ha nem győz az ésszerűség, és nem tesszük meg a szükséges változtatásokat, akkor kényszerűségből fogjuk azokat megtenni, de később. Ennek az lesz az ára, hogy az egyensúly nagyobb kilengését kell túlélnünk.11 „A 2000. év végére több mint négymilliárd olyan ember lett a Földön, akik mind szeretnének úgy élni, ahogy – szerintük – gazdag amerikai, európai és japán embertársaik élnek. Ha nem sikerül megközelíteniük ezt a vágyott ideált, a szegénység és az elégedetlenség összeomláshoz, erőszakhoz vezethet. És, ha ez bekövetkezik, a növekedés mostanra megszokottá vált tendenciája ismét bizonytalan és egyenetlen lesz. Az intenzív energia- és erőforrás-felhasználásra épülő rendszerekben a dinamikus egyensúly küszöbét átlépő nyomás, illetve feszültség hirtelen változásokhoz vezet – ezt nevezik a rendszer- és káoszkutatásban bifurkációnak. Könnyen lehet, hogy a hirtelen, rendszerszintű változások, a bifurkációk kora elé nézünk.” (László Ervin)

Képzeljünk el egy hatalmas kétkarú mérleget, a földi természetes folyamatok egyensúlyának analógiájára. Ha az egyensúly kibillentéséhez évtizedekre volt szükség, gondoljunk bele, hány kilengést kell túlélnünk, míg egy (új) egyensúly beáll… 11

23

Tanulást segítő kérdések és feladatok 1. Mennyi ma a világ népessége? 2. Mit értünk az alatt, hogy a népességnövekedés exponenciális? 3. Elemezzük a következő mondatot: a környezeti problémáknak nem a népességnövekedés, hanem a technológiai fejlődés az oka. 4. Van-e jogunk annyi gyermeket vállalni, amennyit akarunk? 5. Miért van az, hogy a születési ráta alacsonyabb a magasabban iskolázott nők körében? 6. Milyen hatásai vannak a túlnépesedésnek? 7. Milyen lehetőségeink vannak az élelmiszerhiány megoldására? 8. Milyen következményekkel járna, ha az energiaforrások korlátlanok lennének? 9. Melyek a globális problémák, és melyek a globális környezeti problémák? 10. Az ENSZ-nél vagy alkalmazásban. Azt a feladatot kaptad, hogy dolgozd ki a fenntartható mezőgazdasági rendszert egy szegény afrikai államban, ami több mint 50 %-át importálja a gabonának, de még így is széleskörű éhínséggel küzd. Dolgozd ki a tervet megadva a legfőbb követendő irányelveket, és a speciális ajánlásokat az aktuális szükségletek kielégítésére. Teendőink 1. 2. 3. 4.

Csak azt és annyit vásároljunk, amire és amennyire szükségünk van. Használjunk fel újra amit csak lehet, és vásároljunk újrahasznosított termékeket. Használjunk megújuló energiaforrásokat. Segítsük az ökoszisztéma megőrzését. Támogassunk olyan csoportokat, amelyek aktív szerepet vállalnak ebben. 5. Végezzünk családtervezést. 6. Használjunk kevesebb meleg vizet, a háztartási teendők csoportosításával. 7. Használjunk alacsonyabb hőmérsékletű meleg vizet. 8. A mosott ruhát teregessük a szabadban (ne szárítógépben). 9. Javíttassuk meg a csöpögő csapokat. 10. Szigeteljük a lakás falait és nyílászáróit. 11. Télen öltözzünk melegebben, ne fűtsünk 21 °C-nál magasabb hőmérsékletre egy szobát sem, és ne fűtsük azokat a helyiségeket, amelyeket nem használunk. 12. Télen párásítsuk a levegőt. 13. Nyáron főzzünk este vagy kinn, szárítsuk a levegőt, árnyékoljunk napközben és szellőztessünk éjszaka, hogy a légkondicionáló használatát mellőzni tudjuk. 14. Főzéskor használjunk fedőt, készítsünk “egytál-ételeket”. Ne nyitogassuk a sütő ajtaját fölöslegesen. Alkalmazzuk az emeletes főzés módszerét. Használjunk kuktafazekat. 15. Oltsuk le a használaton kívüli lámpákat. Használjunk természetes világítást, amikor csak lehetséges. 24

16. Sétáljunk, kerékpározzunk vagy buszozzunk munkahelyünkre. Csak akkor használjunk autót, amikor valóban szükséges. Csoportosítsuk az intéznivalóinkat, hogy ne tegyünk meg fölösleges utakat. 17. Hosszabb útra vonattal menjünk. 18. Vásároljunk hosszú élettartamú termékeket. Határozottan kerüljük az egyszer használatos termékeket. 19. Biztassunk minderre másokat is.

25

Globális környezeti problémák 1. A talaj Földünkön lévő talajok sokféleségét a talajok általános tulajdonságainak variációja adja: összetétel, savasság, gáztartalom, víztartalom és a biotikus összetétel. A talajtípusok tárgyalásával nem foglalkozunk, számunkra pillanatnyilag a mezőgazdasági termelés miatt fontos az, hogy bizonyos talajok termékenyebbek, mint mások. Összefoglalóan a talajt négy komponensből állónak tekinthetjük. Szervetlen anyagok, szerves anyagok, levegő és víz. A talaj öntisztulása A talaj öntisztulása egy komplex fizikai, kémiai, biológiai folyamategyüttes. Ezen folyamatok egyik összetevője a napsugárzás. Ennek egyaránt jelentős a baktericid hatása, hőhatása és kondenzációt okoz. További összetevői: adszorpció, szűrőhatás, ioncsere és a mikroorganizmusok által végzett folyamatok. A talaj baktériumszűrő szerepe, az ún. nemesedési folyamat igen jelentős, hiszen ennek során a 4-5 m a mélységbe leszűrődő talajvíz már közelítőleg steril (ha tiszta talajon szűrődött át). Talajkialakulás A talajok tipikusan rétegekből állnak. A mezőgazdaság számára a legfontosabb a felső két réteg. A legfelső, melyben a szerves anyagok gyűlnek össze (növényi és állati maradványok), és az alatt lévő sötét színű, humuszban gazdag réteg. Ez alatt az altalaj található, mely világos színű, alatta pedig egy átmeneti réteget követően az anyakőzet van. Összefoglalóan talajzónának (pedoszférának) nevezzük a földfelülettől, a mállásfolyamatok által még nem érintett kőzetréteg felső határáig terjedő részt. Több tudós között a magyar Balogh János professzor is vizsgálta Dél-Amerikán és Afrikán keresztül Új-Guineáig az őserdők talaját, és arra a megállapításra jutott, hogy az őserdők talaja nem bőtermő, hanem egy nagyon gyenge termőképességű talaj. Az ottani dús vegetáció kialakításában nincs döntő szerepe, azt más tényezők okozzák: a rendszeres, bő, meleg esők és a talajon rothadó növényzet, amely friss természetes trágyaként működik, így tartva fenn az őserdő egyensúlyát. Ezt az elméletet bizonyítja az is, hogy napjainkban a kiirtott őserdők helyén csupán néhány évig tudnak mezőgazdasági termelést folytatni. Ez alatt a pár év alatt a földek kimerülnek, ami miatt a további termelés fenntartására mindig új darabokat irtanak ki az őserdőből. A mállás fizikai, kémiai vagy biológiai kőzetátalakulás, az atmoszférával, hidroszférával és bioszférával való kölcsönhatás útján. Mivel felaprózódással jár és szétoszláshoz vezet, a talajkialakulás jelentős tényezője. 26

-

-

A fizikai mállás a kőzetek olyan mechanikai felaprózódása, melynek során kémiai összetételük változatlan marad. Fizikai mállást okoz a hőmérsékletváltozás úgy, hogy a különböző hőtágulási együtthatójú ásványokra különbözően hat (gyors és jelentős hőmérsékletváltozás), valamint úgy, hogy a jég izochor kristályosodásakor fellépő nyomás a kőzetek átlagos keménységét messze meghaladja, így szétrepesztve azokat. Fizikai mállást okoznak még a szél, a gleccserek és az erózió. Biológiai mállás a biokémiai mikrokörnyezet megváltozásával jön létre, melyet általában növények, állatok bomlástermékei és váladékai okoznak. A kémiai mállás egyszerű kémiai folyamatok (mint kioldódás, kristályosodás, karbonizáció, hidrolízis, oxidáció és redukció) komplex mechanizmusa, elsősorban (általában savas) víz és/vagy oxigén idézi elő A bányászat hatása

A külszíni bányászat drasztikusabb hatásai abban nyilvánulnak meg, hogy a növény- és állatvilág azon a területen eltűnik. A talajvíz elszívás miatt a talajvíz szintje csökken. Megjelennek a tájképileg idegen meddőhányók és a bányatavak. A mélybányászat a talajvíz áramlásának megváltoztatása szempontjából nagyon káros. A talajstabilitás gyengül, rendkívül veszélyes berogyások jöhetnek létre. Ma már törvényben van a bányászat utáni rekultivációs kötelezettség. Ez azt jelenti, hogy a területet természetes állapotába kell visszaállítani: feltölteni, termőfölddel letakarni és pl. erdősíteni. (Ez a tevékenység azonban még mindig több problémát megoldatlanul hagy: új területről kell földet hozni, a meddőhányó megmarad, és majd csak idővel (évtizedek múlva) humifikálódik.) A bányászat okozta környezeti károk megoldása a környezetszennyező energiahordozók (szén, olaj, gáz) bányászatának befejezése és a régi területek rekultivációja lesz. Az időszakos belvíz hatása a talajra Az időszakos belvíz miatt a talaj szerkezete nagymértékben és hátrányosan megváltozik. Eliszapolódik, kilúgozódik, hőmérséklete csökken, miáltal az anyagcsere folyamatok benne alacsonyabb szinten mennek végbe. Végül a növények kipusztulnak. Az ilyen területeken vízrendezést (műszaki víztelenítést: nyílt vagy zárt csatornákkal elvezetik a vizet) majd talajjavító munkákat végeznek. Ezek a talajfellazítás, a talajkeverés, a sáncolás (eróziót akadályozza) és a talajcsövezés (vízháztartást javítja). Az igazi megoldást a komplex melioráció jelenti, mely a talajjavítást, talajvédelmet és a vízrendezést foglalja magába. 27

A másodlagos szikesedés Az öntözés a növények számára kedvező lehet, de nem minden esetben az. A megfelelő módszer a csepegtető öntözés, mert így folyamatosan fel tudja venni a növény a vizet (a kapilláris zónát mindig nedvesen tartja). Öntözés hatására a talajvízszint megemelkedik, és kedvezőtlen esetben a talaj szerkezete megváltozik (a finom szemcsék lemosódnak), a talajaggregátumok szétesnek és a felszín betömörödik. Az öntözővízben oldott sók (főleg a sok Na-karbonát) okozzák a másodlagos szikesedést. Az emelkedő talajvíz a mélyebb rétegek sótartalmát a felszín közelébe szállítja. (Ez a probléma főleg az öntözéses gazdálkodást folytató országokban jelentkezik, pl. az USA 33 %-án.) A lejátszódó folyamatok: Na2CO3 + CO2 + H2O = 2 NaHCO3 NaHCO3 + H2O = NaOH + H2CO3 H2CO3 = H2O + CO2 Na2CO3 + H2O = NaOH + H2CO3 E lúgos hidrolízis hatására a talaj kiszárad, megrepedezik és sófelhalmozódás jön létre a felszínén („kiül rajta a só”). Világviszonylatban az öntözött termőterületeknek egynegyede szenved szikesedéstől. Amikor a sófelhalmozódás egy kritikus értéket meghalad, a talaj nem csak veszít a termőképességéből, hanem terméketlenné válik, és fel kell hagyni a művelésével. Becslések szerint évente 1-1,5 millió hektár termőterület válik használhatatlanná a másodlagos szikesedés miatt a Földön. A másodlagos szikesedésre alkalmazott megoldás elsősorban a forgatás és a meszezés. Az erózió és a defláció hatása a talajra A geológiai (vagy természetes) erózió az eredeti vagy féltermészetes erdőkkel vagy gyepekkel borított felszínen olyan lassan megy végbe, hogy a talajképződés lépést tud tartani vele. Ezzel szemben a gyorsított erózió (vagy erózió) a mezőgazdaságilag megművelt területeken hat, ahol a növényzet védőhatása időben korlátozott. Ezért a talajtakaró fokozatosan elvékonyodik, termőképessége csökken. A termőtalaj elvesztése egy igen nagy veszélyt jelent, mivel a talajképződés (még ha optimális körülmények között zajlik is) egy nagyon lassú folyamat. Az éghajlattól függően 2,5 cm talaj képződéséhez 200-1200 év szükséges. Teljes mértékben nem fenntartható az az eróziós folyamat, amelynek során a Föld mezőgazdasági területei eltűnnek. A legszegényebb trópusi országok alig törődnek a talajvédelemmel. Sok kutató globális mértékben is a legveszélyesebb környezetkárosító folyamatok közé sorolja az eróziót. A legsúlyosabb 28

talajveszteségek Etiópiában és Indiában mérhetők. Magyarországon a mezőgazdasági területek 45 %-a (a lejtős területek) errodált. Az erózió okai és hatásai A legfontosabb oka az eróziónak, ha a talajfedettség csökken. Ekkor a szabad talajfelület nem tud ellenállni az eső és a szél (a széleróziót nevezzük deflációnak) mechanikai romboló erejének. Az eső hatását befolyásolják: az eső cseppenergiája, intenzitása, mennyisége és a talaj erodálhatósága, azaz vízzel szembeni ellenálló képessége. Az erodálhatóságot a talaj szemcseösszetétele, humusztartalma, szerkezete, nedvességi állapota, vízbefogadó képessége határozza meg. (Minél nagyobb egy talaj vízbefogadó képessége, annál kevésbé erodálható.) Az eső eróziós munkáját nagymértékben megnöveli a lejtő meredeksége, amely a rajta lezúduló víz letarolási energiáját növeli meg. A defláció elsősorban a szél energiájától és a talajtól függ. Így a növényborítottságtól, a támadható felszín nagyságától (hosszától) és a talaj szerkezetétől. A legkönnyebben a homoktalajok mikroaggregátumait mozgatja a szél (0,05-0,2 mm átmérőjűeket). A túl gyakran művelt talajok szerkezete tönkremehet, a talaj elporosodhat, így érzékenyebb lesz a deflációra. Erózió esetén az első fázis a kölcsönhatás (lehet vonalas v. lineáris a folyóknál, csepperózió, lemosó erózió stb.), a második fázis a szállítás, a harmadik fázis pedig a szedimentáció. Ezáltal új képződmények jönnek létre: szélfodrok (néhány centiméteresek), barázdák (néhány méter magasak), buckák és dűnék (nagyobb szintkülönbséggel). Megoldás az erózióra csakis a megelőzés lehet. Az erózió ellen elsősorban talajvédelmet kell végeznünk. Ahogyan az alapvető ok a talajfedettség hiánya, a növényborítottság biztosításával lesz a leghatékonyabb a védekezés. A növények ugyanis csökkentik az eső csepperózióját és letaroló energiáját intercepciós tározóképességük miatt. Mivel az erdők intercepciós tározóképessége a legnagyobb, a mezőgazdaságilag megművelt lejtők fölé erdőket kell telepíteni. Ez a víz lefolyását lassítja, mennyiségét időben elosztja, a mikroklímát megváltoztatja. Mivel általában a növényzet gyökerei növelik az erózióval szembeni ellenálló képességet, a mezőgazdaságilag művelt területeken vetésforgóval és köztes vetéssel (a nagy tőtávolságú növényeknél) védekezhetünk. A növényborítottságon kívül lehetőségünk van a talajművelési mód optimalizálására. Ilyen a szintvonalas szántás (a vízszintes barázdák megtartják a vizet, amely később a talajba szivárog, nem folyik le a lejtőn) és a nagyüzemi táblák megtervezése (elegendően nagy az optimális gépkihasználáshoz, de elegendően kicsi az erózió hatásainak minimalizálásához). Egyes szakemberek ajánlják a talajkondicionáló szerek használatát is (ezek a talajfelszínre juttatott műanyagok, 29

melyek növelik az erózióval szembeni ellenállóképességet - a talajművelés azonban megszünteti hatásukat). További lehetőség a műszaki talajvédelem, melynek során a lejtőviszonyokat mesterségesen megváltoztatják, és vízszintes lejtőszakaszokat hoznak létre. Ilyen módszerek a teraszolás, sáncolás és a vízvezető árkok építése. Bár igen költséges eljárások, tartós védelmet jelentenek az erózióval szemben, és ennek igen nagy környezetvédelmi értéke van. A defláció elleni védekezés az állandó és minél teljesebb talajfedéssel (köztes növények, másodvetés) valósítható meg. Igen jó módszer a szalagos vetés, mely abban áll, hogy a szélirányra (ill. a lejtő irányára) merőlegesen az őszi vetésű gabonafélék és takarmánynövények között sávszerűen termesztik a tavasziakat. A veszélyeztetett területeken a gépi talajművelést minimálisra kell csökkenteni a talajszerkezet védelme érdekében. Minden esetben hasznos a szélirányra merőleges cserje- és növénysorok létesítése, illetve az erdősávok telepítése. Egyes olajban gazdag országokban sajnos negatív példát is találunk a deflációval szembeni védekezésre. A területek olajjal való permetezése az egész talajéletet megöli. Elsivatagosodás Az elsivatagosodás hatásai A termőföldek másik nagy ellensége az erózió mellett az elsivatagosodás, amely folyamat során a termőföld mezőgazdasági művelésre túlságosan szárazzá válik, az éghajlat, vagy a mikroklíma változása miatt (amelyet természetes és emberi tényezők egyaránt okoznak). Az elsivatagosodás maga nem egy új jelenség, de jelentős mértékben megnőtt és felgyorsult a népesség számának növekedésével. Ilyen terület pl. a Száhel-övezet és a Szahara északi része. Évente kb. 100 ezer hektár termőterület szűnik így meg Afrikában. Az elsivatagosodás és az erózió tehát nagymértékben befolyásolja a Föld élelmiszertermelő képességét.12 Az elsivatagosodás okai Elsivatagosodáshoz vezet a túllegeltetés és az erődirtás. Túllegeltetés: A legelőket csak eltartókapacitásuk mértékében szabad használni, amely évrőlévre az időjárás függvényében változik.

12

Peruban pl. közel 70 %-ra tehető az 5 éves kor alatti alultáplált gyerekek aránya. Brazíliában a gyermekhalandóság újra nőni kezdett. 2004-ben kb. 1, 1 milliárd ember nélkülözi a biztonságos ivóvizet és minden nap közel 5000 gyerek hal meg a vízhiány következtében a Földön. 30

Az anyagcsere-tartalék az a legkisebb növénymennyiség amelynek fotoszintézise még fenn tudja tartani a gyökérzetet. Ha az állatok ezt is lelegelik, a növényzet nem újul meg, a legelő elpusztul (10. ábra).

10. ábra A legeltetés és a túllegeltetés vázlatos ismertetése

Hosszú távon megnöveli egy legelő eltartókapacitását a pihentetés, melynek során a növény magot érlel, és a legelő megújul. Erdőirtás: Az erdők kiirtása több tényező eredménye, de elsősorban annak az ismeretnek a hiánya teszi lehetővé, hogy az emberiség számára milyen fontosak az erdők. További két tényező a népességnövekedés és az ezzel együtt járó területszükséglet. A politikai erő a múltban - de a mai napig is - sajnos nagyon nagy befolyással van az erdők kiirtására, elsősorban rövid távú gazdasági hasznok miatt. Az erdők kivágásának egyik (a legsúlyosabb) típusa a tarvágás. A tarvágás gyors, hatékony és teljes erdőirtást jelent egy adott területen, napos, kopár helyeket hagyva maga után. Ez amellett, hogy talajeróziót okoz, további károkat is előidéz: az ott lakó állatvilág élőhelye megszűnik, a környezőkét elvágja egymástól, és tájképileg is csúnya. A trópusi esőerdőkben a tarvágás a legelterjedtebb erőirtási mód (11. ábra).

31

11. ábra A globális földhasználatban a legdrámaibb változást a termőföldek arányának növekedése, és az erdők területének csökkenése jelentette. 1700 és 1980 között a becslések szerint az erdők és faültetvények területe kb. 20%-kal csökkent (6,2 milliárd hektárról 5,1 milliárd hektárra). Ugyanebben az időszakban a termőföldek területe 460%-kal nőtt, a kb. 270 millió hektárról 1,5 milliárd hektárra. (forrás: http://www.nyf.hu/karok/ttfk/kornyezet/global/fold1.htm)

Megoldási lehetőségek: Az erdőirtás problémájára elsősorban a fából készült termékek szükségletének csökkentése jelenthet megoldást. Ehhez három dolog kell: népességszabályozás, hatékony használat és újrahasznosítás, megfelelő kormányzati segítséggel. A következő teendő megmenteni a még érintetlen erdőket, és fenntartható rendszert létrehozni azáltal, hogy a kiirtott és soha vissza nem telepített erdőket visszatelepítjük. Az erdősítés az egyik legfontosabb közügy, több okból kifolyólag. A nagy élő fatömeg hozzájárulása a szén-dioxid elnyeléséhez (és az oxigén előállításához), a termőtalaj eróziójának megakadályozása, a termőföld mikroflórájának fenntartása azáltal, hogy párásan tartják a környezetüket, és lombtakarójukkal megvédik a termőtalajt a kiszáradástól, valamint a fa, mint természetbarát alapanyag felhasználása nem károsítja a környezetet sem használata, sem hulladékká válása során - mind egyformán fontos tényezők, melyek az erdők védelme és telepítése mellett szólnak. Megjegyzés: Mezőgazdasági területeket beépítéssel is veszítünk. Évente hektár-milliók vesznek így el a mezőgazdasági termeléstől az emberi terjeszkedés miatt, utak, repülőterek, 32

bevásárlóközpontok stb. építésére. A világ népességének folyamatos növekedésével ez az állandó terjeszkedés komoly és nem fenntartható problémát jelent a termőterületek szempontjából. A talaj szennyeződései A szennyező anyagok közvetlenül (mezőgazdasági termelésből, szennyvízből, hulladékból) vagy közvetve a levegőből (ülepedéssel, kimosódással) jutnak a talajba. a. Peszticidek Mezőgazdasági tevékenységből elsősorban növényvédő szerek kerülnek a talajba. A növényvédő szerek a kártevők és a kórokozók megfékezésére használt mérgező vegyi anyagok. Tízezernél is több, túlnyomórészt szintetikus vegyület tartozik ide. Ezek szelektívek, bizonyos élőlényfajt, vagy környezetbiológiai csoportot károsítanak vagy pusztítanak. Ilyenek a gyomirtók (herbicidek), gombaölők (fungicidek), rovarölők (inszekticidek) stb. A jó abszorbciós képességű talajok a felső rétegben visszatartják a peszticideket és így elegendő idő (minimum az ún. várakozási idő) áll rendelkezésre ahhoz, hogy lebomoljanak, mielőtt a talajvízhez érnének. Ez azonban nem mindig teljesül. A peszticidek talajra, vizekre, növényre, állatra és emberre gyakorolt hatása egyaránt káros lehet. Mivel nagyon hamar ellenálló rasszok jelennek meg egy rovarfajon belül, újabb és újabb vegyszereket állít elő a vegyipar. Hozzávetőlegesen 1500 kémiai anyag 33000 szer formájában alkotja a peszticideket (és számuk fokozatosan nő). A világ – elsősorban a fejlett országok – több millió tonna peszticidet használ évente. Három fő csoportjuk van: klórozott szénhidrogének, szerves foszfátok és karbamátok. Az utóbbi kettő kevésbé mozgékony, emiatt azonban bioakkumulációjuk jelentősebb, és sajnos toxikusabbak az emberre. Veszélyességük egyik oka, hogy gyakran többet használnak belőlük, mint szükséges. Másik probléma, hogy gyakran a természetes ellenségét is elpusztítja a kártevőknek. Emberre való hatásuk a könnyű idegrendszeri problémáktól akár a halálig terjed. Mivel a szerves foszfort tartalmazó rovarirtók minden állatot elpusztítanak, használatuk után a környező területről települnek be, így a biotóp megváltozik. Az is előfordulhat, hogy a mezőgazdasági szempontból hasznos rovarok nagyobb arányban pusztulnak ki, mint a károsak. Szélsőséges esetben a kártevőket fogyasztó hasznos faj teljesen kipusztul az életközösségből, a kártevő pedig természetes ellenség híján rendkívül elszaporodik. Következtetésként levonhatjuk, hogy ismételt alkalmazásuk nem jelenthet végső és biztos megoldás a kártevőkkel szemben. Egyes esetekben még annak a kérdése is felmerülhet, hogy egyáltalán szükség van-e szintetikus növényvédő szerekre. Megoldás a peszticidek problémájára: A heterokultúra és a vetésforgó alkalmazása jelenti a megoldást, illetve a harmadik generációs peszticidek alkalmazása. A harmadik generációs peszticidek olyan, a 33

természetben előforduló szerek, amelyek a fenntartható mezőgazdaság növényvédelmének alapkövét jelenthetik. Ilyen például a feromonok alkalmazása, amelyek segítségével a csapdába csalt rovarok szaporodását gátolják meg. b. Műtrágyák Ugyancsak mezőgazdasági műveléssel kerülnek a talajba a műtrágyák. Alkalmazott mennyiségük Európában a 80-as, 90-es években érte el a maximumot, azóta a kiszórt műtrágyák mennyisége jelentősen mérséklődött Magyarországon is. Káros hatásuk elsősorban a vízszennyezésben nyilvánul meg (lásd ott), mindamellett, hogy hosszú távú alkalmazása nem is indokolt. A műtrágyák további hatásai a talajra egyértelműen károsak: egy-egy ion vagy vegyület nagy koncentrációban kerül be, elkeveredésük a talajjal gócos, növelik a talaj sókészletét, a növények számára nem szükséges anyagok is előfordulnak bennük, és megváltoztat(hat)ják az oldhatósági viszonyokat és a pH-t. c. Detergensek, szennyező anyagok hulladékokból Szennyvízből detergensek (felületaktív, szintetikus úton előállított mosószerek, melyek szappant vagy felületaktív anyagot tartalmaznak) kerülnek például a talajba, melyek organoleptikus hatása és vivőhatása jelentős. Az ízanyagok, szaganyagok és ásványolaj eredetű anyagok vándorlását elősegítik, meggyorsítják. A hulladékokból a talajba kerülő szennyezőkkel külön tantárgy (Hulladékgazdálkodás) keretében foglalkozunk. Megoldás a talajszennyezésre: A talajszennyezés megoldása folyamatban van, átalakulóban van ugyanis a jövő termelése. Robot-gépsorok és automatikák termelnek, ami munkaerő felszabadulással jár. De ez a munkaerő csak átmenetileg munkanélküli, mert az így felszabadult embereknek új lehetőséget biztosít majd egyrészt a szolgáltatás - eddig soha nem ismert minőségben és mennyiségben -, másrészt pedig a biomezőgazdaság, amely jelentős többletmunkát igényel a hagyományos mezőgazdasággal szemben. A szükséges nagy tömegű élelmiszert a termőföld károsítása nélkül csupán egy teljesen új rendszer, a biofarm képes megvalósítani. A biofarmon nincsen vegyszeres műtrágyázás, nincsen vegyszeres növényvédelem, és új elképzelésen alapszik a földművelés agrártechnikája. A műtrágyák helyett komposztot használ a biofarm, az itt keletkező növényi melléktermékekből és állati trágyákból. A biofarmról származó bionövényekre nem jellemző napjaink piaci gyakorlata, hogy a primőráruk több mint felénél az egészségügyi vizsgálat kimutatja a megengedettnél jóval nagyobb, az emberi szervezetre káros vegyszermaradványok jelenlétét. A bionövény-termesztés lényegesen több munkát jelent, de megéri. A piac szívesen megfizeti ezt a többletmunkát, saját egészségének megóvása érdekében. A biofarm jellemzője még a védőnövények használata. Bizonyos növények képesek a közéjük ültetett egyéb növények megvédésére a kártékony rovarokkal 34

szemben. Ezen védőnövények nagy része fűszer- vagy gyomnövény, de sok a gyógyszeralapanyag is közöttük, tehát a védőnövények másodlagos hasznosítása is jelentős. A rovar-kártevők elleni védekezés másik lehetősége, a rovar saját ellensége. d. Savas kiülepedés A savasodás okai A szennyező anyagokból való savas kiülepedés egy globális környezeti probléma, melynek komoly társadalmi, gazdasági és környezeti hatásai vannak. A savas kiülepedés 5,6-es pH-júnál alacsonyabb pH-jú csapadékot (esőt vagy havat), vagy száraz kiülepedést (porok és gázok) jelent, a sav földre jutásának formája szerint. Savak a levegőbe természetes és antropogén úton kerülnek, melyek közül a második a jelentősebb mennyiségű. Antropogén forrás elsősorban a fosszilis tüzelőanyagok égetése. A levegőbe kerülő gázok országhatárokat nem ismernek, kilométer-ezreket utazhatnak, míg valahol kiülepednek a légkörből. 2-5 nap a tartózkodási idejük. Kutatások bizonyítják pl., hogy a Norvégiában és Svédországban hullott savas esők elsősorban Angliából és az iparosodott Európából származnak. A savasodás hatásai Hatásait direkt módon és közvetetten is kifejti. Egyik közvetlen hatása a tavak elsavanyodása, világszerte megfigyelhető jelenség. Miatta tavak százaiban nincs már vízi élet, tavak ezrei pedig már az ökológiai összeomlás szélén állnak. Bizonyos tavak érzékenyebbek a savas kiülepedésre, mint mások, ami a talaj és a felszíni vizek eltérő pufferkapacitásával magyarázható. Közvetett hatása az, hogy a talajban található immobil nehézfém-sók oldhatósága csökkenő pH hatására megnő, így azok vízoldhatóvá válnak, és mobilizálódnak. A növények felveszik, és így a nehézfémek ionjai bekerülnek a táplálékláncba, annak minden pontján kifejtve ártalmas hatásukat. A savas esők közvetett és közvetlen hatásával egy egész folyamatsor indul el, amely azokat a fajokat érinti, amely a vízi ökoszisztémától függ. (Pl. a savas skandináv tóparton élő énekesmadarak tojásainak héja igen törékennyé vált, mivel egy oldhatóvá váló alumínium-só bekerült a táplálékláncba, és a tojáshéjban a kalciumot helyettesítette.) Ugyancsak együttesen érvényesül a közvetett és közvetlen hatás az erdők esetében is. A savas esők kedvezőtlen hatással vannak az épített környezetre is. Felbecsülhetetlen értékű szobrok, épületek és építőanyagok mennek tönkre. A savas eső jelentős anyagi károkat okoz bennük évente.

35

Megoldási lehetőségek: Csupán rövid távú megoldásnak tekinthető az alacsony kéntartalmú szenek használata, illetve a szenek kéntelenítése vagy a tavak meszezése, amivel semlegesítik a savas kémhatást. A hosszú távú megoldás a megelőző intézkedések bevezetése. A hosszú távú fenntarthatósági stratégiák: az üzemanyag hatékonyság, megújuló energiaforrások használata, újrahasznosítás, népességszabályozás - a kulcselemei a probléma gyökerének megszüntetésének. Minden energiaszükségletet csökkentő intézkedés a szennyező anyagok képződésének csökkenéséhez vezet. Így nem csak a savas esők problémájának megoldásában segít, hanem a fajok kihalásától a vízszennyezésen keresztül a környezeti betegségekig pozitív hatású lesz. Tanulást segítő kérdések és feladatok 1. Mi az elsivatagosodás? Mik az okai, és hogyan előzhető meg? 2. Hogyan lehet lecsökkenteni a papírszükségletet, és hogyan lehet növelni a papír újrahasznosítását? 3. Miért irtják az őserdőket? 4. Mi a másodlagos szikesedés? Milyen káros hatásai vannak és hogyan védekezhetünk ellenük? 5. Melyek a talajerózió legfontosabb okai? 6. Miért fontos a talajerózió elleni védekezés és milyen lehetőségei vannak? 7. Mi a defláció és hogyan lehet csökkenteni hatásait? 8. A peszticidek elnevezés minek a gyűjtőfogalma? 9. Milyen lehetséges megoldás lenne a talaj mezőgazdasági termelésből származó szennyeződéseire? 10. Miért kell a talaj szennyeződéseinél (is) tárgyalnunk a savas esőket? Milyen hatásuk van és hogyan védekezhetünk ellenük? Milyen hosszú távú megoldások lehetségesek?

Teendőink 1. Inkább kertes házat vásároljunk. 2. Telepítsünk konyhakertet. 3. Ha nincs saját kertünk, egy világos ablakba virágládákba ültessünk növényeket (pl. sóskát, spenótot, snidlinget, fűszernövényeket stb.) 4. Tanuljunk többet a legelőkről. 5. Csökkentsük húsfogyasztásunk. 6. Támogassuk azokat a képviselőket, akik a legelők védelme mellett állnak. 7. Újrapapírból előállított termékeket vásároljunk (WC-papír, írólap, papírtörölköző stb.) 8. Gyűjtsük külön, és adjuk le a papírhulladékunkat újrahasznosításra. 36

9. Írjuk meg a letiltásunkat a reklámújságot küldő cégeknek. 10. Ha házépítésre kerül a sor, természetbarát anyagokat használjunk. 11. Segítsünk a non-profit szervezeteknek fát ültetni. 12. Lépjünk be természetvédő társadalmi szervezetbe. 13. Kertünkben természetes peszticideket használjunk a kártevők ellen, és szerves trágyát. 14. Komposztáljuk a konyhai és a kerti maradékot (házilag vagy akár csoportosan). 15. Vásároljunk természetes eredetű termékeket. 16. Támogassuk a helyi termelőket azzal, hogy a helyi piacon vásárolunk, és nem a nemzetközi cégek nagy bevásárló központjaiban. 17. Gyakoroljuk a zöldségételek készítését. 18. Utasítsuk el a szemetelést! 19. Biztassunk másokat is mindezekre.

37

2. A levegő A levegő egy olyan megújuló forrás, amely természetes folyamatok útján tisztul. Ezt a globális forrást igen sokan használják és igen kevesen védik. Így éri el a közös javak tragédiája. A levegő összetétele A levegő áll alapgázokból (melyek mennyisége közel állandó), vendéggázokból (melyek mennyisége változik a hőmérséklettel, a nyomással, a földrajzi helyzettel), valamint cseppfolyós és szilárd anyagokból (por, pernye, aeroplankton - spórák, algák, baktériumok). Az alapgázok: - 20,93 % O2 Bár a nagyvárosok fölött alacsonyabb oxigénkoncentrációt mérnek (12-17 %), az emberi tevékenység (szerencsére) az oxigén légköri szintjét nem képes befolyásolni. Még ha a teljes fosszilis tüzelőanyagot el is használnánk, az oxigén tömegéből akkor is csak 2 % fogyna el, illetve a fotoszintézis által újratermelt mennyiséggel is kevesebb. Ha a fotoszintézis valamilyen ok miatt teljesen megszűnne, annak nem a légköri oxigénkoncentráció megváltozása lenne a következménye, hanem a táplálékforrások (néhány évtized alatti) kimerülése. - 78,9 %N2, - 0,93 % Ar, 0,01 % H2 és a többi nemesgáz, - 0,04 % CO2. A vendéggázok közé soroljuk a vízgőzt, az ózont (lásd az ózonprobléma c. részt), a kénvegyületeket (SO2, SO3), és a nitrogénvegyületeket (pl. NO2, N2O, … (NOx), NH3). A levegőben lévő gázok tartózkodási ideje igen eltérő lehet. Például átlagosan 3-40 nap a NO2, H2S, SO2, NH3, H2O(gőz), 2 év az O3 esetében, 4 év a CO2, és 8 év a N2O esetén. A levegő nedvességtartalma A levegő nedvességtartalma megadásakor két fogalmat különböztetünk meg. Az abszolút páratartalom (g/m3) az 1 m3 levegőben mért vízpára mennyisége grammban kifejezve, míg a relatív páratartalom (%) az adott körülmények között lehetséges maximális páratartalom százalékában kifejezett mennyiség. Üvegházhatás és globális klímaváltozás Az üvegházhatás okai Az emberi tevékenység lokális klímaváltozást tud előidézni. Egyre több bizonyítékunk van azonban arra is, hogy az erdőirtás és az emberi tevékenységek által a levegőbe 38

kerülő bizonyos szennyező anyagok globális klímaváltozást okoznak. A Föld atmoszférájának hőmérsékletét nagymértékben befolyásolják azok a természetes és antropogén tényezők, amelyek az atmoszférán áthaladó napsugárzás mennyiségét és minőségét határozzák meg. Az üvegházhatás: a Földet burkoló légtakaró a napfény rövid hullámhosszú (nagy energiájú) sugárzását átereszti, a földfelszínt melegíti. Az innen kilépő hosszú hullámhossz-tartományú, alacsony energiájú hősugárzást az atmoszférában található ún. üvegházhatású gázok abszorbeálják. (Atmoszféra nélkül T=255 K lenne, ma az átlaghőmérséklet 288 K.)

12. ábra. Az üvegházhatás mechanizmusának vázlata (forrás: http://www.nyf.hu/karok/ttfk/kornyezet/global/leg1.htm)

A globális hőmérséklet növekedése a légköri CO2-koncentráció fokozatos emelkedése következtében egyes szakemberek szerint még nem bizonyított tény. Mások szerint azonban a globális energiamérleget drámai módon befolyásolja az üvegházhatású gázok (1. táblázat) koncentrációjának változása az atmoszférában, és ez a változás kb. az 1950-es években kezdődött (12, 13. ábra).

39

1. Gáz

Tartózko dási idő (év)

táblázat. A legfontosabb üvegházhatású gázok. Relatív hatékonyság

Pillanatnyi hozzájárulás a XX. sz. végén (%)

Legfontosabb források

1

57 (44)

szén, olaj, gáz égetése erdőirtás

szén-dioxid 2-4 (fosszilis tüzelőanyagok ból) szén-dioxid (biológiai forrásból) CFC-k 75-111

15 000

25

metán

11

25

12

dinitrogénoxid

150

230

6

(13)

40

habok, aeroszolok, hűtőszekrények, oldószerek vizes élőhelyek, rizstermesztés, fosszilis tüzelőanyagok bomlás fosszilis tüzelőanyagok, műtrágyák, erdőirtás

13. ábra. A hőmérséklet és a szén-dioxid szint változása több mint 160000 év alatt Az Antarktiszról származó jégmintákban levő levegő elemzésére alapozott vizsgálatok alkalmasak a 160000 évvel ezelőtti szén-dioxid szint megállapítására. Ez az adat segíthet abban, hogy megállapítsuk a vizsgált időszak átlagos hőmérsékletét azon interglaciális melegebb klímájú időszakában, ami 130000 évvel ezelőtt volt. Ekkor 300 ppm alatt volt a szén-dioxid koncentráció, a jégkorszak idején pedig 200 ppm-re csökkent. A jelenlegi szint 363 ppm körül van (1). (forrás: http://www.nyf.hu/karok/ttfk/kornyezet/global/leg7.htm)

Az üvegházhatás lehetséges következményei Az üvegházhatás globális klímaváltozáshoz vezethet. Számítógépes szimulációs programokkal próbálják a kutatók előrevetíteni a hőmérséklet emelkedésének hatásait a Földön. A nagy változásokat nagy bizonyossággal meg lehet jósolni, bár sok tényező változhat még. Ilyenek a népességnövekedés és az iparosodás mértéke, valamint az áttérés a megújuló energiaforrásokra. Az egyik nagy hatása lehet a klímaváltozásnak a tengerszint megemelkedése. Ennek változása világszerte kritikus helyzetbe fogja hozni a tengerparti városokat. Ma a világ populációjának több mint fele lakik tengerparti városokban. A városok között legnagyobb veszélyben pl. Miami, New Orleans, Bangkok, Hamburg, London, Shanghai, Sydney és Alaxandria van. Az Egyesült Államokban a populációnak több mint fele az óceán egy 83 km-es parti sávjában él. A becsült 2 °C-os növekedéshez tartozó látszólag kis tengerszint növekedés elárasztaná a partmenti területeket az alacsony 41

fekvésű mezőket, legelőket és városokat. A tengerszintemelkedés a viharok károkozását is megnövelné. A hurrikánok által korbácsolt hullámok ugyanis beljebb söpörnének a szárazföldön mint ma, több várost és otthont károsítva. Nagyon sok ember kellene elköltözzön mai otthonából, és a városoknak falakat kellene emelniük a víz visszaszorítására, vagy pedig fokozatosan magasabban fekvő területekre kellene visszahúzódniuk. Gyorsabb ütemben fog a vadon élő állat- és növényállomány csökkenni, a csökkenő szárazföldi területek miatt. A fejlődő országok nemzetei ugyancsak iszonyatos mértékben meg fogják szenvedni az óceánok szintemelkedését. Ázsiában pl. olyan alacsonyan fekvő területeken termesztik a rizs nagy részét, amelyet nagy valószínűséggel elönt a víz. A megemelkedett tengervizet a viharok sok megmaradó termőföldre kihajtják, és így az sóval megöli a terményt és “megmérgezi” a talajt. Becslések szerint Banglades területének 17 %-a víz alá fog kerülni 2030-ra. Az előrejelzések szerint a tengerek átlagos vízszintemelkedése 30-100 cm között lesz. A Norvég- és a Grönlandi tengerben a tengervízből jégképződés következtében “édesvíz” válik ki, így a tenger sótartalma nő. A víz fagyáspontját a növekvő sótartalom -2 °C körüli értékre csökkenti. Az alacsony hőmérséklet és a magas sótartalom a víz sűrűségét megnöveli, így az főként a Grönlandi tenger területén lesüllyed, és megkezdi visszaútját az Atlanti-óceán felé, mint mélyvízi áramlás. Az Egyenlítő felé tartva a mély atlanti-óceáni medencébe ömlik, és a melegebb atlantikus felszíni vizet felfelé szorítja. Ha azonban nem jégképződés, hanem olvadás történik az északi területen, a víz sótartalma csökkenni fog, és fagyáspontja sem csökken le, sűrűsége tehát nem nő meg, ami a lesüllyedésének és az atlanti óceáni medencébe való visszaáramlásának a feltétele volna. A kutatók szerint a szívóhatás és a vízkörforgás nélkül a Golf-áramlás már sokkal délebben elveszítené az erejét. Ennek következtében Európa teljesen védtelen lenne a sarki éghajlattal szemben. Ha gyengülne a Golf-áramlás, hatalmas katasztrófával kellene szembenéznünk. Tudósok jóslatai szerint egész Németország “erdők és mezőgazdaság nélküli tundra vegetációjúvá válna”. A globális hőmérséklet-emelkedés az esőzések eloszlására is hatással van. Megnöveli a csapadék mennyiségét egyes helyeken, és lecsökkenti másokon. Bizonyos területek szárazsága és mások túlzott nedvessége alapvetően befolyásolhatja az élelmiszertermelést. A számítógépes modellek becslése szerint pl. Kanadának és az Egyesült Államok nagy része szárazabb lesz mint ma, így a két nagy élelmiszer exportőr importálni fog. Előzetes vizsgálatok azt sugallják, hogy a globális felmelegedés felelős a Föld egyes területein végigsöprő viharok erőssége és száma növekedéséért. A globális klímaváltozás ökológiai hatása annak függvénye, hogy milyen mértékben tudnak az élőlények az új körülményekhez alkalmazkodni. Nem csupán az elvándorlásról van szó. A Stanfordi Egyetem kutatói eredményei szerint az emlősök 44 %-a, a lepkék 24 %-a és a madarak egy kisebb hányada pusztulna el egy 3 °C-os 42

globális hőmérsékletemelkedés folyamán. Egy ekkora felmelegedést bizonyos fajok károsodás nélkül átvészelnek. Ilyenek például a fertőző betegségek kórokozói. A trópusi betegségek új területeken is előfordulnak majd. Megoldási lehetőségek: Mivel igen sok a még megválaszolatlan kérdés, és egymásnak ellentmondó vélemények léteznek a globális klímaváltozás kapcsán (14. ábra), gazdasági szakemberek sokaságának az a véleménye, hogy az esetleges teendők ára meghaladja a potenciális társadalmi, gazdasági és környezeti hasznot.

14. ábra. Ha a világon a fosszilis tüzelőanyagok felhasználása a jelenlegi mértékben növekszik, a légkör szén-dioxid koncentrációja az előrejelzés szerint már 2050-re eléri az ipari forradalom előtti szint kétszeresét. (forrás: http://www.nyf.hu/karok/ttfk/kornyezet/global/leg3.htm)

Fenntartható megoldásnak az okok megszüntetése tekinthető. Így a népességszabályozás, veszélyes anyagok (szén-dioxid, CFC-k, dinitrogén-oxid, metán) emissziójának csökkentése illetve beszüntetése, valamint újrahasznosítás, megújuló energiaforrások használata. A népességszabályozás ugyanis hosszú távon a fosszilis energiahordozók szükségletének csökkenéséhez, és ezáltal az üvegházhatású gázok emissziójának csökkenéséhez vezet. Ugyanígy az erdőirtás csökkenéséhez, ezáltal az erdők (elsősorban a trópusi erdők) megőrzéséhez vezet, amelyek szén-dioxid megkötő képessége a globális felmelegedés szempontjából alapvető fontosságú. Az újrahasznosítás és a hatékonyabb energiahasználat, valamint a megújuló energiaforrások használata pedig nem befolyásolja a globális éghajlatot.

43

Ózonprobléma Az ózonréteg a sztratoszférának az a része, ahol valamivel magasabb az ózonmolekulák koncentrációja (15-50 km magasságban), mint az atmoszféra többi részében. Ez egy védőszűrőt alkot a káros ultraibolya sugárzással szemben a Föld fölött. Működése azon alapszik, hogy az ózonmolekulák elnyelik az UV-sugárzás bizonyos tartományát (290-320 nm hullámhosszon), miközben felbomlanak oxigénatomokra és oxigénmolekulákra (15. ábra). Ezek a termékek (hő fejlődése közben) igen gyorsan visszaalakulnak ózonmolekulákká, az ózonréteg tehát természetes körülmények között önmagát fenn képes tartani.

15. ábra. A beeső UV-sugárzás kb. 99 %-át elnyeli az ózonréteg.

Az emberi civilizáció két fő tevékenységével veszélyezteti az ózonréteget. Az egyik a klórozott-fluorozott-szénhirogének (CFC-k), a másik a sugárhajtású repülőgépek használata. Ezek közül az első a jelentősebb. A CFC-ket először freonoknak nevezték. 1950-től használták sprék hajtóanyagának a freon-11-et, a freon-12-t pedig hűtőszekrényekben, fagyasztókban és légkondicionálókban. A másik felhasználási mód habosítóanyagként (polisztirolnál), a harmadik pedig elektronikus felszerelések tisztítására. A CFC-k nagy értékét és előnyét kémiai inertségük adja. Az 1970-es évekig a kémikusok azt hitték, hogy a gyártás, használat és hulladékká válás során felszabaduló CFC-k egyszerűen diffundálnak az atmoszféra felső rétegébe, ott a napsugárzás hatására klóratomok szabadulnak fel, és ez a fotodisszociáció nem lesz hatással semmire. Az 1970-es évek elején egy amerikai kutató kérdőjelezte meg ezt a feltevést. Több kutatócsoport is vizsgálatot indított a témában, egymásnak ellentmondó eredményeket publikálva. A szabad klóratomok rendkívüli reakcióképességét és a sztratoszférikus ózonnal való reakciójukat bizonyították. Egyetlen klóratom átlagosan 100 ezer ózonmolekulát képes a levegőben való tartózkodási ideje alatt elbontani. Különböző tudományos munkákban különböző becslések születtek arra, hogy a CFC-használat 2-30 %-kal 44

fogja csökkenteni a sztratoszférikus ózon mennyiségét. Tény, hogy 1985 óta mérhető az ózonkoncentráció csökkenése (“ózonlyuk”), először az Antarktisz fölött, majd az északi félgömb fölött (1988) is. Méretük évről évre nő. A sugárhajtású repülőgépek nitrogén-monoxid gázt bocsátanak ki, mely az ózonnal reagál (nitrogén-dioxid képződése közben). Tekintettel arra, hogy az ózonrétegen keresztül haladnak, nagy hatással vannak az ózonkoncentrációra. (szuperszónikus sebesség - de milyen áron?) Mivel azonban kis számú sugárhajtású repülőgép működik (a katonai célokon kívül), ez a tényező - egyelőre - elhanyagolható a CFC-k mellett. Az ózonréteg vastagságának csökkenése azt eredményezi, hogy egyre nagyobb mennyiségű ultraibolya sugárzás éri el a Földet. Ennek komoly egészségkárosító hatása van az emberekre (bőrrák, szemirritáció), növényekre (mutációk, terméscsökkenés, méretcsökkenés, pusztulás), állatokra (szem- és bőrproblémák) valamint az épített környezetre (felületi erózió, elszíneződés, mállás, fémek korróziója, festékek lepattogzása). Megoldási lehetőségek: Globális sikerként könyvelhető el az ózonréteg védelmére aláírt egyezmények sorozata (16. ábra).

16. ábra. Az ózonbontó sztratoszférikus CFC-k mennyisége különböző esetekben.

Az első nemzetközi környezetvédelmi egyezmény az 1987-ben aláírt Montreali Jegyzőkönyv, mely kimondta, hogy 1998-ig (az aláíró országok) a freonkibocsátást ill. felhasználást felére csökkentik, majd (az 1990-ben aláírt módosított változat alapján) 2000-ig teljesen betiltják. A Koppenhágai Egyezményt a világ nemzetei 1992-ben írták alá. Azt tartalmazza, hogy 4-9 éven belül kivonják a forgalomból a CFC-ket. A fejlett 45

országokban ez meg is történt, a CFC-ket használó technológiákat helyettesítették más megoldások, a fejlődő országokban azonban növekedő tendencia tapasztalható (17. ábra).

17. ábra. Nagymérvű csökkenést tapasztalhatunk világátlagban a CFC-k terén, amely a fejlett, iparosodott országok megszorító intézkedéseinek köszönhető. Sajnálatos azonban a halongázok mennyiségének növekedése elsősorban a fejlődő országokban. (forrás: http://www.nyf.hu/karok/ttfk/kornyezet/global/leg5.htm)

Köztes megoldásnak számít a HCFC-kre való áttérés, amelyek veszélyeztetik ugyan az ózonréteget, de nem olyan hatékonyan, mint elődeik (kb. 20-ad annyira). Ezek elbomlanak még mielőtt a sztratoszférába érnének. Ózonbontó hatásuk miatt csak kb. 2030-ig tervezik használni a HCFC-ket. Bár előreláthatólag az ózonkrízis megoldása egy globális sikerként könyvelhető el, századok fognak még eltelni, míg az ózonréteg teljes mértékben visszaalakul. Ez alatt az idő alatt sok ember fog bőrrákot kapni, és az ózonbontó anyagokat helyettesítő anyagok nagy része üvegházhatású gáz, amely a globális felmelegedéshez és éghajlatváltozáshoz járul hozzá. A levegőt szennyező anyagok Levegőszennyező minden olyan anyag, amely (származásától és állapotától függetlenül) olyan mértékben jut a levegőbe, hogy az embert és környezetét károsítja, vagy anyagi kárt okoz. A levegő szennyezői lehetnek természetesek és mesterséges (antropogén) forrásból származók. Az antropogén szennyezők három fő területről származnak: szállítás, energiatermelés és ipar. A fosszilis energiahordozók égetése a legjelentősebb forrás ezekben a szektorokban. Természetes levegőszennyezők a vulkánok (kén-oxidokkal és porokkal), az erdőtüzek (szén-monoxid, szén-dioxid, 46

nitrogén-oxidok és porok), a szélviharok (por), az élő növények (szénhidrogének, pollen), a pusztuló növények (metán, hidrogén-szulfid), a talaj (vírusok, por) valamint a tenger (só). A légszennyező források típusai A légszennyező anyagok származhatnak pontszerű, illetve diffúz forrásból. Pontszerű forrás, ahol a koncentráció és a térfogatáram egyértelműen meghatározható. Felületi (vagy diffúz) forrás az, ahol a környezetbe kerülő anyag mennyiségére közvetett mérések és számítások utalnak. A diffúz források alcsoportjának tekinthetők a vonalas légszennyező források. A légszennyezés folyamatának szakaszai A légszennyezés folyamata emisszióból, transzmisszióból és immisszióból áll. Az emisszió a levegőbe bocsátott anyag mennyiségét jelenti, egysége kg/óra, a transzmisszió szétterjedést jelent, az immisszió pedig a környezeti levegőminőséget jelenti egy bizonyos helyen. A levegőt szennyező anyagok lehetnek gázok, porok, ködök vagy füstök. A poroknak az egyik csoportja az ülepedő por (1000-10 µm), másik a lebegő por (10-0,1 µm). Az elsődleges (primer) levegőszennyezőkből az atmoszférában más anyagokkal egyesülve másodlagos (szekunder) levegőszennyezők keletkeznek (pl. kén-dioxidból oxigénnel és vízgőzzel reagálva kénsav keletkezik). Legfontosabb levegőszennyezők, forrásaik és hatásuk Az emisszió fajtája és mennyisége több tényezőtől függ. Ilyenek: az energiatermeléshez, fűtéshez használt tüzelőanyagok, ipari termelés korszerűsége, a légszennyező anyagok leválasztásának foka, a gépjárművek száma és műszaki állapota, a lakosság száma, az éghajlat. A levegőszennyezés az egyik tünete a nem fenntartható szállító- és energiaiparnak. Az egészséget károsító hatás függ az expozíciós időtől és a szennyező anyag koncentrációjától. Néhány jelentős légszennyezőt sorolunk fel az alábbiakban: -

-

A szén-monoxid, mely főleg a szállítóiparból (közlekedésből) kerül a levegőbe (emellett bányászatból, tüzelésből), csökkent koncentrálóképességet és halált okozhat. A vér oxi-hemoglobinjából karboxi-hemoglobint képez. A krónikus kitettség szív- és érrendszeri megbetegedésekhez, szívinfarktushoz vezet. A kén oxidjai, melyek a fosszilis energiahordozók égetéséből és az iparból (kénsavgyártás, bányászat, ércelőkészítés, cellulózgyártás) kerülnek a levegőbe, 47

elsősorban légzőszervi megbetegedéseket okoznak. A krónikus kitettség krónikus bronchitiszhez vezet. A levegőben vízzel kénessavat majd oxigénnel kénsavat alkot, mely savas ülepedéshez vezet. (A savas ülepedés tárgyalását lásd “A talaj” c. fejezetben.) A kén-dioxid a London típusú füstköd fő komponense (lásd a “Füstködök” c. részt később). - Nitrogén-oxidok keletkeznek nitrogénműtrágya gyártásnál, salétromsavgyártásnál, közlekedésben, energiatermelésnél. Elsősorban a szem nyálkahártyáját izgatják. A nitrogén-dioxid levegőben oxigénnel és vízzel egyesülve salétromsavat alkot, amely (a kén-dioxidból keletkező kénsavhoz hasonlóan) savas ülepedéshez vezet. A nitrogén-dioxid a Los Angeles típusú szmog fő komponense (lásd a “Füstködök” c. részt később). - A különböző részecskeméretű porok (az iparból, elsősorban a bányászatból, cementiparból, tüzelőanyagok égetésekor stb.) légzőszervi és rákos megbetegedések okozói. Különösen veszélyesek a 0,25-10 µm átmérőjű részecskék, a tüdőhólyagocskákban való megtapadásuk miatt. A belélegzett porok minőségétől függően, az emberekben különböző betegségeket okoznak (pl. szilikózis, azbesztózis, kenderláz, pamutláz). A növényekre gyakorolt káros hatásuk az, hogy a gázcsere nyílásokat eltömik, így akadályozzák a növény vízfelvételét. - Szénhidrogének (közlekedésből), közöttük rákkeltő komponensek (pl. benzpirén) is. - A mezőgazdaságból a levegőbe kerül a természetes szennyezők mellett a műtrágyák és a növényvédő szerek (peszticidek) pora. - A szolgáltatásokból és háztartásokból levegőbe kerül elsősorban az égési folyamatok során keletkező füstgáz. Ez tartalmaz szén-monoxidot, szén-dioxidot, vízgőzt, kormot, kén-dioxidot, nitrogén-oxidokat, metánt, szénhidrogéneket stb. - Beltéri levegőszennyezők: - cigarettafüst, melyben szén-monoxid, porok, kén-dioxid, nitrogén-dioxid van (cigarettákból, pipákból és szivarokból) - radon: természetesen előforduló radioaktív anyag a talajban (tüdőrákot okoz) - formaldehid (új bútorokból, fűrészlapból): szem- és légzőszervi irritációt okoz - azbeszt (szigetelésekből kerül a lakásba): légzőszervi megbetegedéseket okoz. A légszennyező anyagok az emberi növényi és állati egészségre káros hatásaik mellett jelentős gazdasági károkat is okoznak. Ilyenek a megbetegedések miatti termeléskiesés és megnövekedett gyógyszerfogyasztás, valamint a műemlékek károsodása. Levegőszennyezés hatása különféle anyagokra: -

fémekre: korrózió (kén-dioxid, hidrogén-szulfid, porok) márvány és mészkő: felületi erózió, elszíneződés, mállás (kén-dioxid, porok) festékek: elszíneződés, fénytelenné válás, lepattogzás (kén-dioxid, nitrogénoxidok, hidrogén-szulfid, porok, ózon) 48

-

gumi és bőr: törékennyé válik (elsősorban az ózon és egyéb fotokémiai oxidánsok miatt).

Megoldási lehetőségek: A légszennyezés megoldását két eljárástípusba soroljuk: passzív és aktív eljárások. A passzív eljárások csupán a szennyezettség csökkentését tűzik ki célul, és elsősorban gáztisztítási eljárások alkotják, a szennyezés helyén. Alapulhatnak fizikai, kémiai vagy biológiai módszereken. A szennyezőket ki lehet szűrni levegőszűrőkkel, ki lehet csapatni kémiai úton vagy ki lehet mosni az emittált gázból. A nagy probléma ezekkel a módszerekkel az, hogy maga a szennyező anyag - ha már nem is a levegőben - de megmarad, és további kezelést igényel. A levegőszennyezés elleni védelem a kiszűrési technikákkal általában igen nagy költséggel jár. A valódi megoldás ezért a megelőzés. Az aktív eljárások lényege a légszennyezés megelőzése, tehát az emisszió csökkentése. Ennek eszközei a megfelelő alapanyag használata, technológiai változtatás, a zárt folyamatra való áttérés a termelésben, az újrahasznosítás, a megújuló energiaforrások használata, a takarékoskodás és a népességszabályozás. Pl. az alumínium újrahasznosítás 95 %-kal csökkenti a légszennyezést a primer alumínium előállításához képest, a papír újrahasznosítás kb. 75, az acélé pedig 85 %-kal csökkenti a légszennyezést (l. 2. táblázat, 57.old.). A vonalas forrásokon az emissziót úgy lehet csökkenteni, hogy a járművekre katalizátorokat szerelnek, amelyek a levegőszennyezőket kevésbé veszélyes anyagokká alakítják - legalábbis az emberi egészség szempontjából. Az emisszió csökkentésének gyakorlati megvalósítása egy többlépcsős folyamat kell legyen. Ennek első lépése egy pontos kép alkotása a terület szennyezettségének mértékéről. Ezt egy környezeti monitoring adja. A második lépés jogszabályokban rögzített reális immissziós normák megállapítása. Ezt követi az immissziós normák betartásához szükséges emissziós normák meghatározása, ami mindig a helyi viszonyoktól függ (pl. domborzat, időjárás). Rövid de teljesíthető határidőt kell ezek után kiszabni a normák fölött szennyező üzemekre és intézményekre. Végül ellenőrizni kell, és ha szükséges a törvény erejével hatni (ha kell átmeneti leállítással is) a normák betartása érdekében. Füstködök A légszennyező anyagok koncentrációjának csökkenését a nagyobb sebességű szelek (8-10 m/s) segítik elő. Kedvezőtlen éghajlati hatás a szélcsend és az inverziós réteg jelenléte. Inverziós réteg az a légréteg, amely melegebb az alatta fekvő légrétegeknél, és így megakadályozza a természetes levegőcirkulációt (a talajtól felmelegedett légrétegek felfelé áramlását). Ha az inverziós réteg 700 m-es magasság alatt található, veszélyes, ha 300 m alatt található, akkor kritikus helyzetet teremthet. Így jöhetnek létre a füstködök. 49

A füstköd a levegőszennyeződés olyan szélsőséges formája, amely több légszennyező együttes, egymást erősítő hatására lép fel. Két alapvető típust különböztetünk meg: Los Angeles típusú szmog, és London típusú szmog. A füstködök főbb jellemzői: Ismérvek hőmérséklet relatív nedvesség szélsebesség leggyakoribb előfordulás legfontosabb komponensek

Los Angeles-i szmog + 25 °C - + 35 °C 70 % alatt 2 m/s alatt júliustól októberig nitrogén-oxidok, ózon, szénhidrogének, szén-monoxid oxidáló

reakciópartnerre gyakorolt hatás maximális délben koncentráció fellépése elsődleges káros kötőhártya irritáció hatás a szervezetre jellemző szín barnás

Londoni szmog -3 °C - + 5 °C 80 % felett 2 m/s alatt novembertől januárig kén-dioxid és egyéb kén-oxidok, koromrészecskék, szén-monoxid redukáló reggel és este

légzőszervi irritáció szürkés

Tanulást segítő kérdések és feladatok 1. 2. 3. 4. 5.

Mi az elsődleges és mi a másodlagos levegőszennyező? Milyen színű a Los Angeles típusú füstköd? Mi a fotokémiai szmog? Mi a hőmérsékleti inverzió? Milyen hatása van az emberi egészségre a szén-monoxidnak, és milyen a kéndioxidnak? 6. Készítsünk egy listát, hogyan tudunk segíteni a levegőszennyezés lecsökkentésében! 7. Mi az ózonréteg, és miért fontos a földi élet számára? 8. Melyek azok a főbb tevékenységek és szennyezők, amelyek az ózonréteget bontják? 9. Miért nem alakul vissza az ózonréteg, mihelyt abbahagyjuk a károsító gázok kibocsátását? 10. Mi az üvegházhatás? Milyen gázok felelősek érte? 11. Milyen tényezők gyorsítják, és milyen tényezők lassítják a globális felmelegedést? 50

12. Elemezzük a következő mondatot: “A szén egy nagy mennyiségben rendelkezésre álló energiaforrás, amelyet hogyha hatékony technológiával égetünk el, akkor az egy fenntartható megoldás lesz a levegőszennyezés terén is.” Teendőink 1. 2. 3. 4. 5.

Gyalogoljunk vagy kerékpározzunk. Használjunk tömegközlekedési eszközöket személyautó helyett. Autózáskor “telekocsi” elvvel közlekedjünk. Csak azt vegyük meg, amire valóban szükségünk van. Hasznosítsunk újra szelektív hulladékgyűjtéssel, és vásároljunk újrahasznosított anyagokból készült termékeket. 6. Támogassunk olyan non-profit szervezeteket, amelyek az energiahatékonyságot és a megújuló energiaforrásokat terjesztik. 7. Keressük az egyszerű és természetes élelmiszereket. 8. Kövessük az egyszerű és természetes életmódot. 9. Utasítsuk el a pazarlást. 10. Biztassunk másokat is mindezekre.

51

3. A víz A Földünket borító felszíni vizek csoportosítása és típusai ismertek, ezért itt csak a felszín alatti vizek típusait soroljuk fel. Talajvíz a felszín alatti vízkészletnek az a része, amely az első vízzáró réteg fölött helyezkedik el (fölötte található a kapilláris víz, legfölül pedig a pórusvíz). Rétegvíz (artézi vagy mélységi víz) két vízzáró réteg között helyezkedik el (általában 20 m és valahány km között). Ásványvíznek az 1000 mg/dm3-nél nagyobb oldott sótartalmú vizet nevezzük, termálvíznek (hévíznek) pedig a 30 oC fölötti hőmérsékletű vizet. A karsztvíz a mészkő- és dolomithegységek repedéseibe beszivárgott csapadékvíz. Napjainkban Magyarországon a felhasználni kívánt vizet 2 %-ban talajvízből, 7 %-ban karsztvízből, 35 %-ban rétegvízből, 44 %-ban parti szűrésű felszíni vizekből nyerjük. Az emberi használatra alkalmas víz alapvetően két kritériumnak kell megfeleljen: tiszta legyen és édesvíz legyen. Ha elhasználjuk és elszennyezzük édesvízkészleteinket, az súlyos társadalmi és politikai konfliktusokhoz, tömeges elvándorlásokhoz, terjedő járványokhoz és környezetpusztuláshoz vezethet. Tekintettel arra, hogy az egy főre eső vízfelhasználás még a népességnél gyorsabb ütemben növekszik, és az édesvízkészlet a Földön korlátos, csak idő kérdése, hogy a szükségletek mikor merítik ki ezt a forrást. Számítások szerint kb. 2030-ban metszi majd egymást a készletek ereszkedő görbéje és a szükségletek emelkedő görbéje.13

Vizek minősége (kémiai, biológiai és bakteriológiai vízminősítés) Kémiai vízminősítés Kémiai vízminősítés során mérik a víz oldott sótartalmát, az oldott oxigénnek és a szerves anyagoknak a mennyiségét. A szerves anyagok mennyiségét azzal az oxigénmennyiséggel jellemezzük, amely adott körülmények között oxidálásukra elfogy (BOI5 - biológiai oxigénigény, és KOI kémiai oxigénigény). A BOI érték változása jó indikátora a vizek szerves szennyeződésének, mivel a víz oldott oxigéntartalmának csökkenése a felelős számos esetben a halpusztulásokért. Gyorsabb meghatározást tesz lehetővé a kémiai oxigénigény mérése, mert nem kötődik mikroorganizmusok tevékenységéhez. Erős oxidálószert (kálium-permanganátot vagy kálium-dikromátot) alkalmaznak az oxidáció céljára.

13

Ha a hidrogénmeghajtású autók használata elterjed a Földön, akkor a hidrogén égéséből származó víz a Földön felhasználható édesvíz készletet növeli - csak az a kérdés mennyiben befolyásolja a globális és helyi klímát, milyen szélsőséges hatásokban nyilvánul meg. 52

A kémiai vízminősítés során mérik továbbá a nitrogénvegyületek (ammónia, nitrát) és a foszforvegyületek mennyiségét – ez elsősorban a vizek eutrofizációja miatt fontos (lásd az eutrofiázió tárgyalásánál). A nitrogénvegyületek mennyiségének ellenőrzése azért szükséges, mert a nitrátok nitritekké tudnak alakulni, amelyek a vér hemoglobinjához kapcsolódva, annak oxigénszállító képességét lecsökkentik. A methemoglobinémia gyermekeknél halálos is lehet, s bár ma már ritka, vidéki területeken sajnos még most is előfordul. Ugyancsak a kémiai vízminősítéshez tartozik a mikroszennyezők mérése (ilyenek a növényvédőszerek, olajok, mosószerek, fenolok és származékaik, toxikus fémek (Hg, Pb, Cu, Ba, Cd, As, Cr stb.), elemek és vegyületek. Biológiai vízminősítés Biológiai vízminősítés során négy jellemzőjét adják meg a vizeknek. Ezek: a halobitás, a trofitás, a szaprobitás és a toxicitás. A halobitás az összes sótartalom és ionösszetétel mérésére vonatkozik, a trofitás a növényi szervesanyag-termelés intenzitását jelenti. Tíz fokozatot különböztetünk meg az atrofikustól (terméketlen) az oligotrófon (szűkentermő) és eutrófon (bőventermő ) keresztül a hipertrófig, ami túltermőt jelent. A szaprobitás a vizek szervesanyag-bontó képességét jelentik, ugyancsak tíz fokozattal: aszaprób, oligoszaprób, …, poliszaprób, euszaprób (ami értékelhetetlen minőségű szennyvizet jelöl). A vizek toxicitása azok mérgezőképességét jelenti. A bakteriológiai vízminősítés Két módon történhet: kólititer vagy kóliszám alapján. A kólititer az a víztérfogat, amelyből kólibaktérium már kitenyészthető, a kóliszám pedig a 100 cm3 vízből kitenyészthető telepek számát jelenti. A kémiai, biológiai és bakterológiai vízminősítés alapján határozzuk meg egy adott víz vízminőségi osztályát. Az I. osztály (kiváló) vízminőségi térképeken kékkel van jelölve, a II. osztály (jó) zöld, a III. osztály (tűrhető) sárga, a szennyezett piros, az erősen szennyezett vizek pedig feketével vannak jelölve.14

A vízszennyezés okai Vízszennyezés minden olyan hatás, amely felszíni és felszín alatti vizeink minőségét úgy változtatja meg, hogy a víz alkalmassága emberi használatra és a benne zajló természetes életfolyamatok biztosítására csökken vagy megszűnik.

14

A Duna szennyezettsége ellenére, még mindig Európa egyik legtisztább folyójának számít. Benne még sokan fürdenek, és partjain még eredményes horgászélet folyik. Mindez már nem mondható el a legtöbb nyugat-európai folyóról, amelyekben halak már rég nincsenek és a fürdőzés bennük már igazán nem ajánlatos. 53

A szennyvizek kb. 50 %-át az ipari szennyvizek adják, és 25-25 %-át a kommunális ill. a mezőgazdasági szennyvizek. Az ipari szennyvizek pl. hűtővizek, technológiai használt vizek, üzemi szociális szennyvizek, valamint az üzem területéről elvezetett csapadékvíz. Jelentős csoportjuk a vegyipari szennyvizek. A kommunális vízszennyezés a háztartási szennyvizeket, valamint a csatornahálózatra kötött ipari szennyvizeket foglalja magába. Szerves és szervetlen anyagokat tartalmaz, valamint esetenként patogén mikroorganizmusokat. A mezőgazdasági szennyvizek műtrágyákat és növényvédőszereket tartalmaznak, valamint az iparszerű állattartás eredményeként hígtrágyát. Kisebb vízszennyezést a közlekedés és a turizmus is okoz. A világtengerek szennyezése történhet közvetlenül, a szárazföldekről bemosott szennyezőkkel, valamint a folyók által szállított szennyezőanyagokkal. Ezek közül az egyik az olaj. Az antropogén vízszennyezésnek ezzel a fajtájával kiemelten foglalkozunk. A közhiedelemmel ellentétben a világtengerek olajszennyezésének nagyobb részét az olajipar normális napi tevékenysége adja. A használt motorolajok és ipari olajok szennyvízzel és a felszíni vízfolyások révén kerülnek a természetes vizekbe. A tankerbaleseteknél kisebb, de rendszeres olajszennyezést jelent a balesetmentes tengeri olajszállítás a hajótestek tengervízzel történő (tiltott) mosása miatt. Bár a tankerbalesetek csak kis részét teszik ki a világtengerbe került olajnak, mégis ezek a legveszélyesebbek, ugyanis nagyon rövid idő alatt hatalmas mennyiségű olaj kerül a vízbe. A vízfelszínen elterülő olajfilm elegendő ahhoz, hogy a víz és a levegő között egy záróréteget hozzon létre, amely megakadályozza a levegő oxigénjének vízben való oldódását. Így a víz oldott oxigéntartalma csökken. Ennek következménye az aerob élőlények pusztulása. Az olajtól elpusztuló állatok mellett a tenger parányi élőlényei, az algák és a planktonok is nagyon kényesek a víz tisztaságára. Az olajjal szennyezett víz tömegesen pusztítja őket, és megszakadhat a tápláléklánc. Ez pedig nagy veszélyt jelent az emberiség hallal való ellátása szempontjából.

A vízszennyezés hatásai A vízszennyezés hatásait közvetlen és közvetett károk formájában tapasztaljuk. A közvetlen károk a hasznosítás korlátozottságában és a megelőző kezelés szükségességében nyilvánulnak meg. A közvetett károk elsősorban a következők: a természeti környezet károsodása, egészségügyi károsodás, a szennyvízzel elveszett hasznos anyagok, az üdülési lehetőségek csökkenése (stb.). A fejlődő országok lakosságát sújtó betegségek 80 %-át a szennyezett víz okozza. Naponta 35000 gyermek hal szomjan, vagy kap halálos betegséget a szennyezett víztől. A vízzel terjedő betegségek a szennyezett víz fogyasztása és a szennyezett vízzel való mosdás útján fertőznek. Ilyenek a tífusz, dizentéria, kolera.

54

A vizeket érő szennyezések összefoglalása: 1. Biológiailag lebontható szerves anyag. A vízben oldott oxigént elhasználja, ezáltal halpusztulást okozhat és bűzt terjeszt. (Aerob és anaerob fermentációval távolítható el.) 2. Biológiailag nehezen lebontható (rezisztens) szerves anyag kerül a vízbe. Ez kellemetlen ízt és szagot okoz, rákkeltő vagy egyéb egészségkárosító hatása lehet. (Kémiai oxidációval vagy adszorpcióval távolítható el.) 3. Lebegő anyagok. A fenékre lerakódva a haltáplálékot betakarja, ha szerves anyag, akkor rothad és a vízben oldott oxigént fogyasztja. (Ülepítéssel, flotálással távolítható el.) 4. Ásványi anyagok (sók). A víz keménységét növelik, öntözésre alkalmatlanná teszik, a víz ipari előkészítését drágítják. (Ioncserével, fordított ozmózissal, dialízissel illetve desztillációval távolítható el.) 5. Biológiai egyensúlyt felborító anyagok (pl. foszforsók). Eutrofizációt okoznak (lásd az eutrofizáció tárgyalásánál). (Ioncserével, kicsapással, denitrifikációval távolítható el.) 6. Mérgező anyagok (pl. cianidok, fenol, fémionok). A vízi élőlényeket (a baktériumokat is) elpusztítják, ezáltal a víz öntisztulását megakadályozzák. (Kicsapással, ioncserével, kémiai oxidációval, adszorpcióval távolíthatók el a vízből.) 7. Patogén mikroorganizmusok, melyek fertőzést okozhatnak. (Kémiai oxidációval valamint aerob és anaerob fermentációval távolíthatók el.) 8. Hőmérsékletemelkedés. A hőszennyezés a biológiai egyensúlyt borítja fel, az oldott oxigéntartalmat csökkenti. (Hűtéssel és tározással oldható meg a probléma.) 9. Radioaktív szennyezés. (Itt nem foglalkozunk tárgyalásával.) Eutrofizáció A nitrátok nitrogéntartalma és a foszfátok foszfortartalma alapvető fontosságú a növények növekedése szempontjából, mint esszenciális tápelem. A nitrát és a foszfát mennyisége a növények jól ismert korlátozó (limitáló) tényezői. A tavak természetes nitrátellátottságához számos forrás járulhat hozzá. Például a települések szennyvize, a mezőgazdaságilag művelt területeken alkalmazott műtrágyák maradékainak kimosódása. A legtöbb foszfát a humán tevékenységek eredményeként kerül a természetes vizekbe. A legnagyobb forrásnak a kommunális szennyvizek tekinthetők, amelyek sok detergensmaradékot tartalmaznak. Eutrofizáció természetes és mesterséges úton is bekövetkezhet. A legtöbb tó keletkezését követően oligotróf. Évszázadok alatt azonban jelentős mennyiségű szerves üledék rakódik az aljzatra, ami általában némi feltöltődéssel és az átlagos vízmélység csökkenésével is jár. Így az idő múlásával az eredetileg tápanyagszegény, oligotróg víz eutróffá alakul. Ezt a folyamatot a tavak természetes öregedésének nevezzük. Amennyiben az emberi tevékenység során a nitrátok és a foszfátok megszűnnek limitáló tényezőként korlátozni a vízben szaporodó szerves anyag tömegét, a víz túltermővé válik, elnövényesedik, ami oxigénhiányhoz vezet úgy, hogy természetes életciklusuk végén a vízinövények a tó aljára ülepszenek, ott rothadni 55

kezdenek, amely folyamat a vízben oldott oxigént fogyasztja. Végül a rothadó iszap feltölti a tavat, és a terület elmocsarasodik. Ez valójában a vizek természetes öregedésével analóg folyamat, csak sokkal gyorsabban megy végbe.

A vizek öntisztulása Bizonyos mennyiségű vízszennyezést a vizek természetes öntisztulási képessége tolerálni tud. Fizikai folyamatok (kiülepedés stb.), kémiai folyamatok (pl. adszorpció), de főleg biológiai folyamatok során megy végbe az öntisztulás. Ha egy felszíni vízbe természetes, biológiai lebomlásra képes szerves anyag kerül, akkor ott szaprofita („korhadéklakó) mikroorganizmusok szaporodnak el, és a lebontás megindul. A lebomlás során a szerves anyag átalakul szén-dioxiddá és vízzé, miközben a mikroorganizmusok szaporodnak és a vízben oldott oxigént fogyasztják. Ha több oxigénre van szükség a lebontáshoz, mint amennyi az illető vízben rendelkezésre áll, oxigénhiányos állapot következik be, a lebontási folyamat lelassul, és a „korhadás” átalakul „rothadássá”, bűzös gázok (pl. kén-hidrogén) keletkezése közben. Az anaerob baktériumok szaporodnak el, az aerob szervezetek lassan kipusztulnak (nem csak a mikroorganizmusok, hanem a halak, mikro-rákok stb. is). Ha elég hosszú idő áll rendelkezésre, az anaerob folyamatok lejátszódása után újra elkezdődik az oxigén pótlása, a víz aerob állapota lassan helyreáll. Az öntisztulás kedvező oxigén-háztartás mellett sem korlátlan. Bizonyos anyagok bomlástermékei a vízben maradnak (nitrát), a sók és a nehézfémek pedig biológiai lebomlásra nem képesek. A természetidegen szerves anyagok lebomlása nagyságrendekkel lassúbb lehet, mint a természetes szerves anyagoké. Mindez azt jelenti, hogy ha az öntisztulás „meg is birkózik” a szennyezéssel, a víz minősége nem lesz azonos az eredetivel. A le nem bomló szennyezések és a lebomlási termékek halmozódnak. Megoldási lehetőségek: Két szinten kell erőfeszítéseket tennünk. Az egyik a már kibocsátott szennyezés megszüntetése, a másik pedig a megelőzés. Mivel a nem pontszerű források közül a mezőgazdaság messze a legnagyobb vízszennyező, ezért az egyik legfontosabb teendő a mezőgazdaságból származó vízszennyezők szabályozása. A szennyezőktől való megtisztítás a szennyvíztisztítás. Fenntartható megoldás a szennyezés megelőzése. A tiszta és egészséges felszíni és felszín alatti vizek létrehozásának kulcsa a fogyasztás csökkentése, az újrahasznosítás, a megújuló energiaforrások használata és a népességszabályozás mind a vízszennyezők mennyiségének csökkenését fogja eredményezni. A másodnyersanyagok felhasználása igen nagy környezeti hasznot hoz (2. táblázat). 2. táblázat Másodlagos nyersanyagok használatának környezeti haszna (forrás: R. C. Lechter and M. T. Sheil. 1986. „Source Separation and Citizen Recycling. „In The Solid Waste Handbook W.D. Robinson, ed. New York: Wiley) 56

Környezeti haszon Energiafelhasználás Levegőszennyezés Vízszenynyezés Vízfelhasználás

Csökkentés a primer alapanyagból való kiinduláshoz képest (%) Alumínium

Acél

Papír

Üveg

90-97

47-74

23-74

4-32

95

85

74

20

97

76

35

⎯

⎯

40

58

50

Olajszennyezés esetén feltételezhető, hogy az olaj direkt lebontására képes, azt szén- és energiaforrásként felhasználó baktériumtörzsek szelektálódnak szaporodnak el a szennyezett területen. Bizonyos idő után a vízfelszínen elhelyezkedő olajfilmet megbontják, egyre nagyobb felületet biztosítva az oxigén beoldódásának. Ennek a folyamatnak az elősegítésére kutatómunka folyik több helyen is a Földön. A fenntartható megoldás azonban az olajproblémára csak az lehet, hogy lecsökkentjük a függőségünket az olajtól úgy, hogy megújuló energiaforrásokat használunk.

Tanulást segítő kérdések és feladatok 1. Soroljuk fel a vízszennyezők típusait. 2. Határozzuk meg honnan kerülnek szerves tápanyagok a vízbe, és milyen hatással vannak a vízi ökoszisztémára. 3. Milyen szervetlen növényi tápanyagok vannak? Hogyan befolyásolják a vízi környezetet, és hogyan lehet eltávolítani ezeket a szennyezőket? 4. Mi a természetes eutrofizáció? 5. Mi a mesterséges eutrofizáció? 6. Hogyan kerül olajszennyezés a tengerekbe? 7. Hogyan befolyásolja a vízszennyezést a népességszabályozás? 8. Gondolkodjunk el a következőn: A New York-i Tendenciakutató Intézet az 1997-es év tíz vezető tendenciája közé sorolta az „önkéntesen vállalt egyszerű életvezetés” mozgalmát. Ez a mozgalom az Egyesült Államokból terjedt át Európába, Ausztráliába és Kanadába. Az Intézet megállapítása szerint az emberek tömegesen kezdik vallani azt a nézetet, hogy fogyasztásunk mennyiségi visszafogásával javítani tudunk életünk minőségén.

57

Teendőink 1. Fürdés helyett zuhanyozzunk. 2. Zárjuk el a vízcsapot szappanozás közben, vagy cseréljük ki a zuhanyrózsát víztakarékos típusra. 3. Fogmosás és borotválkozás közben zárjuk el a vízcsapot. 4. Aki nagyon hideg vizet szeretne inni, a hűtőszekrényben tartson egy üveggel, ne a vízcsapot folyassa míg hideget kap. 5. Szerves hulladékainkat komposztáljuk. 6. Használjunk lebomló, nem toxikus tisztítószereket (pl. vízkőoldó ecet, vágódeszkasúroló kősó). 7. Soha ne eresszünk olajat, vagy egyéb veszélyes anyagot a csatornába. 8. Csökkentsük a kőolajigényünket, és használjuk hatékonyan az energiát. 9. Hulladékainkat használjuk vagy hasznosítsuk újra, és használjunk újrahasznosított anyagokat. 10. A víz- és levegőtisztaság védelme érdekében szerves trágyát és természetes peszticideket használjunk a kertben. 11. Biztassunk másokat is minderre.

58

„Everyone thinks of changing the world, but no one thinks of changing himself.” (Tolsztoj)

52