Bioszféra az OTTHONunk (kicsit kiterjesztve)
A Föld bolygó az otthonunk
(mert nem csak a bioszféráját hasznosítjuk.)
Dr. Kárpáti Árpád Pannon Egyetem Környezetmérnöki Intézet KEOP-6.1.0/A/11-2011-0024 2. szemléletformáló nap: 2012. április 4.
KEOP-6.1.0/A/11-2011-0024 2. szemléletformáló nap: 2012. április 4.
A fenntartható fejlődés • egyrészt olyan fejlődési folyamat (földeké, városoké, üzleteké, társadalmaké stb.), ami „kielégíti a jelen szükségleteit anélkül, hogy csökkentené a jövendő generációk képességét, hogy kielégítsék a saját szükségleteiket”, • másrészt a környezet elhasználódásának leküzdése úgy, hogy közben ne mondjon le az emberiség sem a gazdasági fejlődés, sem a társadalmi egyenlőség és igazságosság igényeiről.
KEOP-6.1.0/A/11-2011-0024 2. szemléletformáló nap: 2012. április 4.
Bioszféra az OTTHONunk (kicsit kiterjesztve)
A Föld bolygó az otthonunk
(mert nem csak a bioszféráját hasznosítjuk.)
KEOP-6.1.0/A/11-2011-0024 2. szemléletformáló nap: 2012. április 4.
Kérdés: Ki a címmondat alanya? A bioszféra ugyanis a biológiai élet otthona!
A Föld a bioszféra otthona Az emberiség abban egy igen későn megjelent tényező csupán, a földi évből az utolsó perc (12 ezer év) igazán az élete. Utolsó másodperc - 200 év – bioszféra jelentős kirablása. Az embernek igen kevés idő kellett a látszólagos teljes „uralom” megszerzéséhez. Még kevesebb környezete drasztikus módosításához.
Hogy bírja ki ezt maga az ember ? - A bioszféra kibírja! KEOP-6.1.0/A/11-2011-0024 2. szemléletformáló nap: 2012. április 4.
A kék bolygó
KEOP-6.1.0/A/11-2011-0024 2. szemléletformáló nap: 2012. április 4.
A bioszféra döntően a levegő, víz és „talaj”. (és a mesterségesen kialakított biológiai környezet) A bioszféra az ember nélkül is életképes - szárazföldek nélkül is elvolt, fejlődött - célirányosan fejlődő a biológiai formáiban - dinamikus stabilitása felmérhetetlen (mikroorganizmusoktól a növénytermesztésig) Az ipari forradalomig az embert jól elviselte – Emberiség kritikus hatásai az utolsó száz évben a termelés (kihasználás) ugrásszerű növelése hasonló népszaporodás agglomeráció - nagyvárosok energiaéhség - energia monopolizálás KEOP-6.1.0/A/11-2011-0024 2. szemléletformáló nap: 2012. április 4.
Bioszféra kialakulásának előzményei Kb. 15 milliárd éve: a Világegyetem keletkezése (Forró Univerzum hipotézis = ősrobbanás = Nagy Bumm = Big Bang elmélet)
4,6 milliárd éve: a Naprendszer kialakulása (Hoyle elmélete)
A Föld mára a bioszféra folyamatai által kialakított élőhely – a földi bioszféráé, benne az emberé
KEOP-6.1.0/A/11-2011-0024 8
2. szemléletformáló nap: 2012. április 4.
A Nap bolygóinak jellemzői – amiért a Földnek a légkörben maradt a vize, majd teljesen elfedte a víztakaró a „megszilárdult” földgolyót
KEOP-6.1.0/A/11-2011-0024 2. szemléletformáló nap: 2012. április 4.
I. Ősidő (Archaikum): 4600 - 2600 millió évvel ezelőtt A bolygó felszínének alakulása:
Vízkondenzácó Ősóceán Őslégkör
kialakulása.
A hőmérséklet csökkenésével megszilárdult a földfelszín. Amikor a hőmérséklet 100 oC alá süllyedt, a vízgőz lecsapódásával kialakult az ősóceán. Az őslégkör ún. redukáló légkör volt: oxigént nem tartalmazott, fő összetevői: ammónia, metán, vízgőz, széndioxid. Az első, még felismerhető hegységképződési időszak (Katarchai). KEOP-6.1.0/A/11-2011-0024 2. szemléletformáló nap: 2012. április 4.
Hogyan alakult ki a Föld jelenlegi bioszférája mintegy 4,6 mrd év alatt - légköre- (T kezdetektől csökkenő) - víz – kondenzáció után lett – 4 mrd éve - szárazulatok – 1 mrd éve Prebiotikus folyamatok: - szerves anyag keletkezése - szervetlen kémiai átalakulások - szerves anyagból az élő anyag összetevői Biológiai élet lassú kifejlődése, differenciálódása, egymásra épülése KEOP-6.1.0/A/11-2011-0024 2. szemléletformáló nap: 2012. április 4.
Anyagforgalom meghatározója a Nap sugárzása és a tengerek hőmérséklete
Nap sugárzása hosszú távon állandó, a vízhőmérséklet is hamar stabilizálódott
E-F ill. G-H görbék: Maximális üvegház hatással számolva, illetőleg e hatás nélkül KEOP-6.1.0/A/11-2011-0024 2. szemléletformáló nap: 2012. április 4.
KEOP-6.1.0/A/11-2011-0024 2. szemléletformáló nap: 2012. április 4.
Földünk légköre összetételének alakulása vízének kondenzációja után - mintegy 4 milliárd éve Redukáló H2O, H2, NH3, H2S CH4, N2, CO2 O2 mentes Vízben NH4HCO3
inert
oxidáló
N2, CO2
N2, O2
(tengerben előbb NH4+ CO2 termelés) (később O2 termelés ugyanott – alga-, ill. N2 megkötés Cyanobaktériumok) KEOP-6.1.0/A/11-2011-0024 2. szemléletformáló nap: 2012. április 4.
KEOP-6.1.0/A/11-2011-0024 2. szemléletformáló nap: 2012. április 4.
Szerves anyag prebiotikus keletkezése
KEOP-6.1.0/A/11-2011-0024 2. szemléletformáló nap: 2012. április 4.
KEOP-6.1.0/A/11-2011-0024 2. szemléletformáló nap: 2012. április 4.
A biológiai élet alakulása Szerves anyag mineralizálása metánná és széndioxiddá Újfajta szerves anyag termelés (cianobakter, algák) Esetlegesen ugyanez víz helyett kénhidrogénnel Algák intenzív oxigén termelése napfénnyel Oxigén mikrobiális hasznosítása (heterotrofok) Heterotrofok egyidejű széndioxid és szerves maradék termelése, utóbbi részleges lebontása az iszapüledékben (anaerob), mint a kezdeteknél Ammónium nitritté, majd nitrogénné alakítása (anammox) Kénhidrogén oxidációja szulfáttá, gipsz kicsapódása. KEOP-6.1.0/A/11-2011-0024 2. szemléletformáló nap: 2012. április 4.
Szulfid és vas kicsapódása a tengerből: Fe2+ + H2S →
FeS + 2 H+ (víz lassú savanyodása)
A szerves leves anaerob biológiai feldolgozása:
anaerob MO-k szerves anyag → minimális sejtprodukció + CO2 + CH4 + NH4+ CO2 kezdeti felhasználása : CO2 + H2O → H+ + HCO3- → 2 H+ + CO32Ca2+ + CO32- →CaCO3 (mészkőüledék és további savanyodás) CaSiO3 + CO2 →CaCO3 + SiO2 KEOP-6.1.0/A/11-2011-0024 2. szemléletformáló nap: 2012. április 4.
Vashidroxid réteg kialakulása az oxigén megjelenésével (3,8 mrd év)
KEOP-6.1.0/A/11-2011-0024 2. szemléletformáló nap: 2012. április 4.
Ősi algaszőnyeg nyomai (3,8 mrd év)
KEOP-6.1.0/A/11-2011-0024 2. szemléletformáló nap: 2012. április 4.
CO2 biológiai hasznosítása (alga fotoszintézise) CO2 + H2O + E → CH2O + O2 CO2 + H2S + E → CH2O + ½ O2 + S Kén biológiai oxidációja / szulfát kicsapódása 2 S + 3 O2 + 2 H2O → 2 H2SO4 Ca2+ + SO42- → CaSO4
(biológiai) (gipsz)
Vas kémiai oxidációja 2 FeS + 5 H2O + ½ O2 → 2 Fe (OH)3 + 2 H2S KEOP-6.1.0/A/11-2011-0024 2. szemléletformáló nap: 2012. április 4.
(S visszaforgatás)
II. Előidő (Proterozoikum): 2600-570 millió évvel ezelőtt Éghajlat: Általában meleg, de legalább négy jégkorszak nyomai fedezhetők fel:
2300 millió, 1200 millió, 900 millió, 700 millió évvel ezelőtt.
KEOP-6.1.0/A/11-2011-0024 2. szemléletformáló nap: 2012. április 4.
Az oxigéntermelés átalakítja az ősi bioszférát
2,5 mrd évtől 0,5 mrd évig nő az oxigénkoncentráció Oxigéntermelők – producensek (algák) Algák tengerekben 3 m vízszint alatt – UV alga inhomogenitás (hőmérséklet szerint) sekély vizek meghódítása alga inhomogenitás a „parti” vizekben lokális szerves tápanyag feldúsulás konzumensek inhomogenitása sekély vizekben differenciálódás kétéltűek kialakulása CO2 valamilyen tempójú csökkenése, fogyasztása KEOP-6.1.0/A/11-2011-0024 2. szemléletformáló nap: 2012. április 4.
KEOP-6.1.0/A/11-2011-0024 2. szemléletformáló nap: 2012. április 4.
KEOP-6.1.0/A/11-2011-0024 2. szemléletformáló nap: 2012. április 4.
KEOP-6.1.0/A/11-2011-0024 2. szemléletformáló nap: 2012. április 4.
Földfelszín alakulása 1 mrd évvel ezelőtt: Több hegységképződés lepusztultak létrejöttek az ősmasszívumok (pajzsok).
Az előidő végére négy őskontinens alakult ki: 1. Észak-amerikai tábla (Laurencia) 2. Kelet-európai tábla (Fennoszarmácia) 3. Szibériai tábla - Angara pajzs 4. Gondwana - az ősi DélAmerika, Afrika, Arábia, India, Ausztrália és Antarktisz. KEOP-6.1.0/A/11-2011-0024 2. szemléletformáló nap: 2012. április 4.
Az élővilág fejlődése: kb. 1 milliárd évvel ezelőtt eukarióták megjelenése az óceánokban. Nem sokkal később a többsejtűek is megjelentek. Az előidő leggazdagabb élővilágmaradványa az Ediacara-fauna (Ausztrália). Kora 680-580 millió év. Főleg csalánozók, gyűrűsférgek és ízeltlábúak alkotják. KEOP-6.1.0/A/11-2011-0024 2. szemléletformáló nap: 2012. április 4.
Szárazföldek és meghódítása Élet a sekély tengerek iszapjában 1 mrd évtől szárazulatok, ózonréteg Ugyanettől egysejtűen megjelenése, differenciálódása 500 m évtől tengeri állatfajok gyors szaporodása 500 m évtől a szárazulatokon növények 300 mrd évtől szárazföldi állatvilág Felgyorsuló CO2 megkötés – karbonkor Tengerekben mészvázas szervezetek Kontinenseken növényzet
KEOP-6.1.0/A/11-2011-0024 2. szemléletformáló nap: 2012. április 4.
KEOP-6.1.0/A/11-2011-0024 2. szemléletformáló nap: 2012. április 4.
Az élővilág fejlődése
kambrium: kialakultak a moszattörzsek és a gerinctelen állatok törzsei trilobiták (háromkaréjú ősrákok).
KEOP-6.1.0/A/11-2011-0024 2. szemléletformáló nap: 2012. április 4.
KEOP-6.1.0/A/11-2011-0024 2. szemléletformáló nap: 2012. április 4.
karbon: az északi félgömbön mocsárerdők főleg fatermetű harasztokból kőszén. A kétéltűek elterjedése.
KEOP-6.1.0/A/11-2011-0024 2. szemléletformáló nap: 2012. április 4.
KEOP-6.1.0/A/11-2011-0024 2. szemléletformáló nap: 2012. április 4.
Kontinensek vándorlása, alakulása Okai a bolygók tömegvonzása - magmozgás Ugyanez okozza a vulkánizmust is (CO2, SO2) Lassú szárazulat átrendeződés – égövek Kontinentális fosszilis energiahordozó termelés változása Kisbolygókkal történő ütközések Cunamik, erdőtüzek, állatvilág ugrásszerű változása
KEOP-6.1.0/A/11-2011-0024 2. szemléletformáló nap: 2012. április 4.
KEOP-6.1.0/A/11-2011-0024 2. szemléletformáló nap: 2012. április 4.
A földfelszín alakulása A triász elején még egységes Pangea elkezd feldarabolódni, a szétválás a jura és a kréta időszakban a legintenzívebb. A folyamat során megkezdődik a ma ismert kontinensek elkülönülése.
KEOP-6.1.0/A/11-2011-0024 2. szemléletformáló nap: 2012. április 4.
KEOP-6.1.0/A/11-2011-0024 39
2. szemléletformáló nap: 2012. április 4.
KEOP-6.1.0/A/11-2011-0024 2. szemléletformáló nap: 2012. április 4.
KEOP-6.1.0/A/11-2011-0024 2. szemléletformáló nap: 2012. április 4.
David Raup és John Sepkowski Jr. az utóbbi 250 millió évet átfogó földtörténeti leleteket tanulmányozta alaposan. Azt találták, hogy az irídium mennyisége az egyes rétegekben jelentősen emelkedik nagyjából minden 26. millió év tájékán. Ez szinkronban van a ciklikus fajpusztulásokkal.
KEOP-6.1.0/A/11-2011-0024 2. szemléletformáló nap: 2012. április 4.
KEOP-6.1.0/A/11-2011-0024 2. szemléletformáló nap: 2012. április 4.
Éghajlat (kvarter) 2,5 millió évvel ezelőttől máig Pleisztocén eljegesedés az északi félgömbön.
Okai elsősorban Földön kívüli, csillagászati eredetűek: pl. a Föld pályájának módosulása. A jégtakaró vastagsága 2000-3000 méter. A jégtakaró Európában az Alpok - Kárpátok vonaláig), Észak-Amerikában pedig kb. az északi szélesség 40°áig húzódott. A pleisztocén korban több hidegebb (glaciális=jégkorszak) és enyhébb (interglaciális=jégkorszakköz) időszak különböztethető meg. A jégtakaróval határos, de jéggel nem borított térségek éghajlatát, felszínformáló erőit és élővilágát a jégtakaró erősen befolyásolta, ezek a jégkörnyéki=periglaciális területek (pl. Magyarország). A jégkorszak idején csökkent a tengerek vízszintje, mert a víz jelentős része fagyott állapotban volt. Az utolsó jégkorszak kb. 10 ezer éve ért véget, azóta a jégtakaró visszahúzódott a mai helyére. A holocén korban általános felmelegedés tapasztalható (interglaciálisnak is tekinthető). KEOP-6.1.0/A/11-2011-0024 2. szemléletformáló nap: 2012. április 4.
A Föld felszíni átlaghőmérséklete a múltban szűk tartományon belül ingadozott
KEOP-6.1.0/A/11-2011-0024 2. szemléletformáló nap: 2012. április 4.
KEOP-6.1.0/A/11-2011-0024 2. szemléletformáló nap: 2012. április 4.
Kanyon
KEOP-6.1.0/A/11-2011-0024 2. szemléletformáló nap: 2012. április 4.
KEOP-6.1.0/A/11-2011-0024 2. szemléletformáló nap: 2012. április 4.
Szűkebb térségünk alakulása Hol van Magyarország, mióta, meddig Európa közepe? Kárpát-medence közepe • • • • • •
200 m éve kontinens volt 25 m éve tengerfenék Alpok, Dinári hegység, Kárpátok kiemelkedése Tengerfenék feltöltődés (kiszáradás, süllyedés) Szentes-makói árok? Milyenek a fosszilis energia tartalékai – kié?
KEOP-6.1.0/A/11-2011-0024 2. szemléletformáló nap: 2012. április 4.
Szűkebb környezetünk hegy és vízrajza az utóbbi tíz-húsz millió évben
KEOP-6.1.0/A/11-2011-0024 2. szemléletformáló nap: 2012. április 4.
Szűkebb környezetünk hegy és vízrajza az utóbbi három-négy millió évben
KEOP-6.1.0/A/11-2011-0024 2. szemléletformáló nap: 2012. április 4.
Szűkebb környezetünk állapotváltozása az utóbbi egy-két millió évben
KEOP-6.1.0/A/11-2011-0024 2. szemléletformáló nap: 2012. április 4.
Szűkebb környezetünk hegy és vízrajza az utóbbi 300-700 ezer évben
KEOP-6.1.0/A/11-2011-0024 2. szemléletformáló nap: 2012. április 4.
Szűkebb környezetünk állapota az utóbbi ötezer évben
KEOP-6.1.0/A/11-2011-0024 2. szemléletformáló nap: 2012. április 4.
KEOP-6.1.0/A/11-2011-0024 2. szemléletformáló nap: 2012. április 4.
KEOP-6.1.0/A/11-2011-0024 2. szemléletformáló nap: 2012. április 4.
Az utóbbi tízezer év emberi fejlődése, vagy újrafejlődése Gyűjtögetés, vadászat Állattartás, tudatos növénytermesztés, Nagy-családok, törzsek, törzsszövetségek, Öntözéses gazdálkodás, népek Népek harca, rabló/hódító háborúk (bronzkor, rézkor, vaskor), vaskor 3000 éve! írás kialakulása – agyagtáblák, pergament Trója - Sicambria – szkíták, avarok , húnok, Attila népvándorlások, magyarok Nemzeti államok kialakulása KEOP-6.1.0/A/11-2011-0024 2. szemléletformáló nap: 2012. április 4.
A fejlődés begyorsulása
• felvilágosodás, műszaki forradalom (200-250 év)
• intenzív természet átalakítás, agglomeráció • élelmiszertermelés és kereskedelem • tőkekoncentráció kezdetei • városiasodás, vízellátás, szennyvízgyűjtés / tisztítás • iparszerű hulladéktermelés, hulladékfeldolgozás
KEOP-6.1.0/A/11-2011-0024 2. szemléletformáló nap: 2012. április 4.
Emberi igény /szennyezés a bioszférában – nekem mindent - másoknak ami marad - mindenhol kisajátíthassuk az adottságait (gyümölcseit) - egyéni és kollektív tudat - igényeink szerint alakítsuk a bio és geoszférát? - szabadon választhassunk élőhelyet – önkorlátozás (Kanada és a cigányság kérdése) - tulajdonjogok kérdése – egyenlőség - korlátozott - levegő, víz, termőföld, - bármiféle egyéb források (energia) KEOP-6.1.0/A/11-2011-0024 2. szemléletformáló nap: 2012. április 4.
Konkrétabban a forrásokról és hozzáférésükről Szabadon hozzáférhető létszükséglet igen kevés maradt: levegő, forrás és felszíni vizek, napsugárzás Korlátozottan (pénzért) hozzáférhetők: Vizek - talajvíz, rétegvíz, vezetékes víz Élelmiszerek - Felszíni vizek termékei (hal) Talaj és termékei (növényzet) Növényekből termelt állati termékek Ruházat - Növényi és szintetikus alapú Energia - Fosszilis energiahordozók (fűtés, közlekedés) szélenergia + geotermikus energia Egyetlen kivétel látszólag csak a napfény KEOP-6.1.0/A/11-2011-0024 2. szemléletformáló nap: 2012. április 4.
Élelmiszertermelés vs megújuló energiahordozók Napi élelmiszer energia igény: 1500 kcsal/főxd Igény és termelés: cukor, szénhidrát, fehérje, növényi olaj szénhidrát + növ. fehérje > állati fehérje és zsír Termelés hulladékai szár és gyökérrészek feldolgozási hulladék - iparok felhasználási hulladék – lakosság Megújuló növényi energiahordozó keményítőből bioalkohol növényi olajból biodízel maguk az erdők – fatüzelés
KEOP-6.1.0/A/11-2011-0024 2. szemléletformáló nap: 2012. április 4.
Ipari élelmiszertermelés és határai Energia? Talaj és vízigény (látszólag utóbbi a kulcs!) Talaj kilúgozása - N, P, K, mikroelemek Vízkultúrás növénytermesztés (ua.) Mikroelemek fontossága Szálastakarmány, magtermés, haltenyészet Szarvasmarha ---- sertés, csirke Termelési sebesség/fajl. tápanyag-hasznosítás Hígtrágya, almos trágya, - recirkuláltathatóság Trágyaszállítás – energiaigény Talajvíz szennyezés KEOP-6.1.0/A/11-2011-0024 2. szemléletformáló nap: 2012. április 4.
Példák csatolt ipari környezetvédelmi technológiákra Energia és tápanyag állattartási hulladékból ATEV – állati szerves maradékok feldolgozása Állati tápanyagok gyártása (Mars, Nestle, stb…)
Trágya energia és tápanyagtartalma Mindkettő kellene a talajnak Tej és húsfeldolgozás szennyvize Anaerob energiatermelés – metán Metánból villany – gázmotor és dinamó Maradék komposztálása KEOP-6.1.0/A/11-2011-0024 2. szemléletformáló nap: 2012. április 4.
Levegőszennyezés és csökkentése
Tüzeléstől / közlekedéstől származó Szén – por, SO2, NOx, CO, CO2 Folyékony szénhidrogén – CH, CO, CO2 Gáz – CO, CO2 CO2 emisszió csökkentése – USA, Kína Ipari védelem Por – ES porleválasztás – pernye – útépítés SO2 – meszes mosás – gipsz- építőanyag-
KEOP-6.1.0/A/11-2011-0024 2. szemléletformáló nap: 2012. április 4.
KEOP-6.1.0/A/11-2011-0024 2. szemléletformáló nap: 2012. április 4.
Talaj és növényzet a víztisztító
• A szint: A biológiai aktivitásban és humusztartalomban leggazdagabb szint. • B szint: Csökkent biológiai aktivitás, csökkent humusztartalom jellemzi. • C szint: az anyakőzet.
KEOP-6.1.0/A/11-2011-0024 2. szemléletformáló nap: 2012. április 4.
Talajerózió Talajeróziónak nevezik a csapadékvíz felszíni, ritkábban felszín alatti pusztító tevékenységét. Klasszikus értelemben a felszínen lefolyó csapadékvíz erózióját nevezték talajeróziónak. Az esőcseppek felszíni becsapódása (csepperózió), és a talajba szivárgó víz oldó hatása (oldásos erózió) is okoz eróziót, szerkezetrombolást, anyagveszteséget.
KEOP-6.1.0/A/11-2011-0024 2. szemléletformáló nap: 2012. április 4.
• A talajerózió azokon a területeken pusztít elsősorban, ahol az ember kiirtotta az eredeti növénytakarót és ezáltal utat enged a víz és a szél pusztító hatásainak. • A talajok pusztulásában az ember közvetlenül is részt vesz, amikor utakat, városokat, gyárakat épít. • Az emberi tevékenység következtében évente mintegy 25 milliárd tonna termőtalajjal lesz kevesebb a Földön. KEOP-6.1.0/A/11-2011-0024 2. szemléletformáló nap: 2012. április 4.
Talaj szennyezése és hatásai Növénytermesztés kapcsán Hulladékok elhelyezése kapcsán Biológiailag bonthat (bomló) szerves hulladék Inert szerves hulladék Inert szervetlen hulladék Lakossági szilárd hulladék feldolgozása kapcsán Hulladékok deponálása (ASA) miatt Hulladéklerakók csurgalékvizei (NH4, sók, vas(II), huminvegyületek) Hígtrágya mértéktelen kihelyezése miatt KEOP-6.1.0/A/11-2011-0024 2. szemléletformáló nap: 2012. április 4.
Lakossági vízigény és szennyvíztisztítás biztosítása Minimális vízigény 2-3 l/főxd Átlagos vízigény 20-2000 l/főxd Vízforrásaink: karsztvíz – (Ca-Mg) gond az iparban rétegvíz – Fe, Mn probléma lakosságnál parti szűrésű víz – lehet igen jó! felszíni víz – szerves anyag + fertőzésveszély Vezetékes vízellátás / közcsatornás szvgyűjtés Szvtisztítás: aerob biológia /anaerob iszaprothasztás Szilárd maradék komposztálása faanyaggal humusszá
KEOP-6.1.0/A/11-2011-0024 2. szemléletformáló nap: 2012. április 4.
Karsztjelenségek
4
1. Töbör (dolina) 2. Polje 3. Lápa (uvala) 4. Karrmező, ördögszántás
5. Szurdokvölgy 6. Víznyelő (ponor) 7. Barlang 8. Karsztforrás
KEOP-6.1.0/A/11-2011-0024 2. szemléletformáló nap: 2012. április 4.
A felszín alatti vizeket a kőzetrétegekhez viszonyított mélységbeli helyzetük alapján osztályozzuk: talajnedvesség talajvíz rétegvíz résvíz (karsztvíz)
KEOP-6.1.0/A/11-2011-0024 2. szemléletformáló nap: 2012. április 4.
Szennyvíztisztítás az élővizek üzemesített módszereivel Öntisztulás az élővizekben – oxigénlimitáció – diffúzió Anaerob bomlás iszapüledékekben Üzemesített lakossági szennyvíztisztítás csak 100 éve Eleveniszapos - térben/időben ciklikusan szerves anyag immobilizálás + nitrifikáció denitrifikáció Biofilmes – mindezek a biofilm különböző rétegeiben EU előírás 271/1999 85-95 % BOI eltávolítás 70 % nitrogén eltávolítás 90 % foszfor eltávolítás Iszaprothasztás – iszapos megoldással Intenzifikált ipari szennyvíztisztítás – granulált iszappal
KEOP-6.1.0/A/11-2011-0024 2. szemléletformáló nap: 2012. április 4.
Iparosított szennyvíztisztítás Q 120 l/fő*d LEÉ g/fő*d
Szv. Konc. mg/l ( 8 x LEÉ)
110
880
Befogadó határérték mg/l <125-50
BOI5
60
480
<25
SS
60
480
<35
TKN
13
104
<55-10
TP
2
16
<10-0,7
TS
1
8
SO42-----
KOI
KEOP-6.1.0/A/11-2011-0024 2. szemléletformáló nap: 2012. április 4.
A lakossági szennyvíztisztítás legfőbb feladatai: Minimális költséggel maximális Szerves anyag eltávolítás minimális iszaphozammal, vagy nélküle maximális belső energia visszanyeréssel minimális kezelőtérfogatban kritikus szerves szennyezőkkel egyetemben Nitrogéneltávolítás minimális oxigén felhasználással és térfogatban Foszfor eltávolítás lehetőleg biológiai úton szükség esetén kicsapatással Maradék iszap olcsó hasznosítása esetleges iszapszárítás komposztálás és mezőgazdasági hasznosítás energetikai hasznosítás KEOP-6.1.0/A/11-2011-0024 2. szemléletformáló nap: 2012. április 4.
Szerves anyag eltávolítás Oldott finom kolloid SS durva lebegő Sztöchimetriai összetétel: CaObHcNdPeSf… Mineralizáció: CO2, H2O, NH4+, PO43- S2- SO42MO-n keresztül (iszapon keresztül) MOH: 1 µm heterotróf – Prokarióta –osztódó(élő)/elhaló – Nyálkás poliszaharid réteg – bioprodukt – Sejtmembrán – Sejtközi állomány 80% fehérje – Endo és exoenzim produkció eleven iszap – Kolóniákban együttélés biofilm
KEOP-6.1.0/A/11-2011-0024 2. szemléletformáló nap: 2012. április 4.
Szennyvíztisztítási példa a környezetvédelmi igény fokozódására Egyes mikroorganizmus csoportok eltérő szaporodási, osztódási sebessége Heterotrofok fél-egy óra Autorof nitrifikálók több óra-egy nap Anammox fajok 10-13 nap Az igények, vagy előírások szigorodása magával vonta a tisztítótérfogatok rohamos növekedését. Példa a Veszprémi szennyvíztisztítás térfogatigénye.
KEOP-6.1.0/A/11-2011-0024 2. szemléletformáló nap: 2012. április 4.
Üzemi példa Egy hazai lakossági eleveniszapos szennyvíztisztító medencetérfogatainak alakulása a nitrogéneltávolítási igény biztosítására Év Vízhozam (m3/d)
Tiszt igény
Medencetérfogat (m3)
1960 5000 szerves anyag eltávolítás 270 1980 20000 -,,- + nitrif. 1800 1996 12000 -,,- + -,,- +denitr. +P eltáv. 10700 2005 14000 ugyanaz 17800 Továbbá az ülepítőtérfogatok rothasztótérfogat, iszapszárító tér, szárítógáz tisztító egységek, stb. A legutolsó kiépítés a következő ábrán látható: (A fedett létesítmény a szoláris iszapszárító.) KEOP-6.1.0/A/11-2011-0024 2. szemléletformáló nap: 2012. április 4.
KEOP-6.1.0/A/11-2011-0024 2. szemléletformáló nap: 2012. április 4.
Napjaink biol. szennyvíztisztításának alapsémája: anaerob
anoxikus
oxikus reaktorok
utóülepíto
Qbe
Tisztított elfolyó
belso recirkuláció iszaprecirkuláció
ηden = 100 (Ri + Rb) / (1 + Ri + Rb) ηden = 85,7 %
(%)
fölösiszap
Pitás Viktória – Thury Péter – Kárpáti Árpád (2007) Hazai szennyvíztelepeink denitrifikációs problémái a 10 mgTN/l határérték kielégítésénél. MASZESZ Hírcsatorna 2007. (nov.-dec.) 11-16. KEOP-6.1.0/A/11-2011-0024 2. szemléletformáló nap: 2012. április 4.
KEOP-6.1.0/A/11-2011-0024 2. szemléletformáló nap: 2012. április 4.
KEOP-6.1.0/A/11-2011-0024 2. szemléletformáló nap: 2012. április 4.
KEOP-6.1.0/A/11-2011-0024 2. szemléletformáló nap: 2012. április 4.
KEOP-6.1.0/A/11-2011-0024 2. szemléletformáló nap: 2012. április 4.
KEOP-6.1.0/A/11-2011-0024 2. szemléletformáló nap: 2012. április 4.
Már szennyvízből is energia (2500-3500 Kcal/m3 szv)
LEÉ ~ 400 kcal/főd
(oldott és lebegő)
(szerves anyag)
CO2 + H2O
Oxikus immobilizáció ~200 kcal/fő*d (szennyvíziszap) Anaerob iszaprothasztás ~100 kcal/fő*d CO2 + H2O Komposztálás ~50 kcal/fő*d
Energiaveszteség ΔT vízmelegítés
CH4 + CO2
45 kcal elektromos 55 kcal hő
Természetes szennyvíztisztításnál mindezek kombináltan - Csak a folyadékmozgatás az energiaigény KEOP-6.1.0/A/11-2011-0024 2. szemléletformáló nap: 2012. április 4.
Az egyes bioszférák kritikus szennyezése Levegő – CFx , ózon, UV (erdőirtás- O2) Víz – gyógyszermaradványok – ivóvíz Talaj – növényvédőszerek - élelmiszerek (biol. elsivatagosodás) elégtelen és helytelen táplálkozás Emberiség - Monopolizáció fegyverkezés, energiaipar, bankok, gyógyszeripar KEOP-6.1.0/A/11-2011-0024 2. szemléletformáló nap: 2012. április 4.
Az energia nem a jelen bioszférájának a produktuma (kivéve alább az atomenergia) Tanulság: + energiával még sokáig fenntart a Föld Fosszilis – monopolizált Egyebek: napfény szél, víz, geotermikus, atom - urán – működik - monopolizált - hidrogén – nem működik térenergia ? nem működik Meg kell oldani a biztonságos energiaellátást! Ez az önök feladata a jövőben! KEOP-6.1.0/A/11-2011-0024 2. szemléletformáló nap: 2012. április 4.
Megoldási út Nicola Tesla energia kicsatolásai Bizonyíték: HAARP program (monopolizált) Globális háborúk, biológiai hadviselés, népirtások Egyéb kockázatok a bioszférára: Ciklikus kozmikus találkozások (ezer évente kisebb ütközések, ritkábban nagyobbak, cunamik, vízözön) Gyakrabban kisbolygók gravitációs hatásai (vulkáni tevékenység)
KEOP-6.1.0/A/11-2011-0024 2. szemléletformáló nap: 2012. április 4.
Ezen túl nagy kultúrák kihalásának leggyakoribb oka eddig azonban többnyire az élelemhiány volt, amit maguk az emberek idéztek elő – Folyamvölgyek – Maya, Anchor, stb A jövőben ez sokféle okból várható
KEOP-6.1.0/A/11-2011-0024 2. szemléletformáló nap: 2012. április 4.
A bioszféra ezekkel együtt a mi egyetlen otthonunk ! Jobban kellene vigyáznunk rá és magunkra is! Köszönöm a figyelmüket !
KEOP-6.1.0/A/11-2011-0024 2. szemléletformáló nap: 2012. április 4.
KEOP-6.1.0/A/11-2011-0024 2. szemléletformáló nap: 2012. április 4.