dinsdag 25 juni 2013

Biologie H6: Mens en Milieu (klas 5)

BS 1: De relatie mens en milieu
De mens wordt beïnvloed door het milieu: het levert zuurstof, water, energie, grondstoffen en plaats voor recreatie. Het milieu wordt beïnvloed door de mens:
·         De mens kan elementen onttrekken: kan leiden tot uitputting
·         De mens kan elementen toevoegen: kan leiden tot vervuiling
·         De mens kan het milieu veranderen: kan leiden tot aantasting

Voornaamste oorzaken van milieuproblemen: enorme bevolkingstoenamen (hoge bevolkingsdruk) gekoppeld aan wijze van leven:
·         Industriële productie:
o   Door gebruik van machines putten we natuurlijke energiereserves snel uit.
o   De soms giftige afvalstoffen die vrijkomen bij het produceren van kunstmatige producten werden vaak zomaar in de lucht, het water of in de bodem geloosd.
·         Verandering vd landbouw:
o   Steeds meer mensen moeten van voedsel worden voorzien.
o   Boeren willen meer produceren om het bedrijf rendabel te houden.
o   Bio-industrie heeft veel invloed.
o   Het landschap is veranderd door ruilverkaveling.
·         Verandering vd infrastructuur:
o   Goede verkeersvoorzieningen zorgen voor goed export (voedselproductiemethoden zijn minder afhankelijk vd natuur, er ontstaan meer kunstmatige ecosystemen).

Door de veranderde levenswijzen worden planten en dieren bedreigd met uitsterven of zijn al uitgestorven. Veel natuurgrond wordt gebruikt voor landbouwgrond of grote wegen. Verder zijn veel gebieden vervuild.

BS 2: Voedselproductie
Om voldoende voedsel te produceren, zorgen we dat de biotische en abiotische factoren voor groei en ontwikkeling zo optimaal mogelijk zijn. Dit kan door:
·         Bemesting: Door het oogsten van gewassen en uitspoeling (= mineralen zakken met het regenwater naar diepere lagen) gaan mineralen uit de grond. Door bemesting worden deze weer toegevoegd.
o   Kunstmest: bevat precies de mineralen die nodig zijn. Veel stikstofhoudende mineralen.
o   Stalmest: uitwerpselen en urine van dieren (vaak in vloeibare vorm = gier). Het wordt vaak vermengd met stro, zodat de grond luchtiger wordt en reducenten beter hun werk kunnen doen en dringen plantenwortels beter door in de bodem.
·         Bodembewerking: door op een groot stuk landbouwgrond 1 gewas te verbouwen (monocultuur), kan het land efficiënt worden bewerkt. Dit vergroot wel de kans op plagen en de habitat voor predatoren verdwijnt waardoor predatoren afnemen en plagen dus toenemen.
·         Bescherming tegen ziekten en plagen:
o   Chemische bestrijding: er worden speciale gifstoffen ontwikkeld om ziekten en plagen te bestrijden. Deze pesticiden tegen insecten heten insecticiden en tegen onkruid herbiciden. Nadelen:
1.       Niet soortspecifiek: doden ook onschadelijke soorten en de predatoren.
2.       Er treedt resistentie op: individuen met gemuteerde genen kunnen tegen het middel. Een hogere concentratie of ander pesticide is nodig.
3.       Een aantal pesticiden zijn persistent: ze worden zeer langzaam langs natuurlijke weg afgebroken.
4.       Stoffen accumuleren in de voedselketen: het komt terecht in de dieren, het voedsel, het water, overal. Dit gebeurt ook met pcb’s (polychloorbifenylen) uit o.a. koelvloeistof.
o   Biologische bestrijding:
1.       Gebruik maken van natuurlijke vijanden (predatoren, parasieten of ziekteverwekkers).
2.       Lokken van bepaalde soorten schadelijke insecten met geuren of geluiden en deze doden of onvruchtbaar maken.
3.       Vruchtwisseling: nooit 2 jaar achtereen hetzelfde gewas op een stuk grond verbouwen, ziekteverwekkers voor het gewas verdwijnen dan uit de bodem.
·         Verandering van erfelijke eigenschappen:
o   Individuen met de meest gunstige erfelijke eigenschappen worden geselecteerd voor verdere kruisingen (veredeling)
o   Voedingsgewassen worden resistent gemaakt tegen ziekten door recombinant-DNA-technieken.
o   Sperma ve stier met gunstige eigenschappen wordt opgevangen en ingebracht in de baarmoeder ve koe (kunstmatige inseminatie)
o   In-vitrofertilisatie (IVF): eicellen worden in een voedingsmedium bevrucht door zaadcellen (beide gunstige eigenschappen) en ingebracht bij een draagkoe.
·         Bio-industrie: bij veeteelt wordt krachtvoer gebruikt (veevoer met energierijke stoffen, mineralen, en evt geneesmiddelen en hormonen). Veel veeteelt vindt plaats in de intensieve veehouderij (=bio-industrie). Veel dieren met weinig ruimte met goed schoon te houden kooien die erg onnatuurlijk zijn bijv. legbatterij. Veel dieren betekent veel mest -> mestoverschot.

Op sommige bedrijven in NL vindt biologische landbouw plaats. Producten hiervan zijn ecologische voedingsmiddelen. De kenmerken staan in afb. 27, blz. 211.

BS 3: De lucht
Milieuproblemen:
·         Zure regen (= natte zuurdepositie) ontstaat door emissie (uitstoot van gassen als CO2, SO­2, NO en NO). Wanneer deze gassen samenkomen met waterdamp en O, ontstaan zwavelzuur en salpeterzuur die met regen of mist naar beneden komen. Een deel vh SO­2, NO en NO2 slaan in droge vorm neer -> droge zuurdepositie. Hieruit vormen in de bodem alsnog zwavel- en salpeterzuur. Gevolgen verzuring:
o   Oplossen van giftige metalen in de bodem (komen in grondwater terecht),
o   Uitspoeling
o   Beschadiging van wortelharen (planten kunnen minder goed water en mineralen opnemen)
o   Verzwakking van planten (minder weerstand tegen ziekten)
o   Beschadiging van huidmondjes (ze blijven langer openstaan en dus neemt de verdamping toe)
o   Naaldbomen krijgen minder naalden en sterven
o   Dieren kunnen er slecht tegen
o   De NL’se bodem bevat meer N waardoor stikstofminnende planten de onderlaag domineren en er minder plantensoorten zijn.
Oorzaken verzuring:
o   Industrie in binnen- en buitenland.
o   Elektriciteitscentrales die met kolen of olie stoken (aardgas is schoon, kerncentrales zorgen voor radioactief afval).
o   Verkeer zorgt voor de meeste stikstofoxiden.
o   In de landbouw komt veel ammoniak vrij door het mestoverschot. Dit vormt samen met SO2 ammoniumsulfaat. Het regent naar de bodem waar het wordt omgezet in nitraat -> verzuring.
·         Ozon/smog: verkeer en industrie stoten ook koolwaterstoffen en CO uit. Hierdoor ontstaat ozon. Dit wordt als volgt gevormd: O2 + O ↔ O3. Het tast longweefsel aan, beschadigt bladeren en remt de groei. Niet te verwarren met de ozonlaag hoog in de lucht. Smog is een mix van ozon, SO2 en roet. Korstmossen zijn gevoelig voor luchtvervuiling. Als de lucht veel SO2 bevat, ontstaan korstmossenwoestijnen (daar groeien ze niet).
·         Versterkt broeikaseffect: de aarde wordt omringt door de atmosfeer (dampkring) die een deel vd warmte-uitstraling tegenhoudt. Doordat er steeds meer broeikasgassen (CO2, waterdamp en methaan) komen (vooral stijging vd CO2-concentratie door verbranding van fossiele brandstoffen en ontbossing en vrijkomen van methaan uit mest) , stijgt de temperatuur -> broeikasgevaar. Hierdoor vindt klimaatsverandering plaats:
o   Temperatuur stijgt
o   Zeespiegel stijgt (water zet uit)
o   Op bepaalde plekken meer droogte, in andere meer overstromingen
Misschien kan door de temperatuurstijging plaatsen waar het nu te koud is, geschikt worden voor landbouw. Bovendien groeien gewassen beter bij hogere temperatuur.
·         Dunner worden vd ozonlaag: deze houdt Uv-straling tegen. Gebeurt dit niet, dan kan het veranderingen DNA en huidkanker veroorzaken. Het gat (zo wordt de ozon boven de zuidpool genoemd, daar is het zó dun) is ontstaan door cfk’s (chloorfluorkoolwaterstoffen). Het zijn ook broeikasgassen. Deze werden tot voor kort gebruikt als:
o   Koelvloeistoffen in koelinstallaties die werden gestort op vuilnisbelten (cfk’s -> in de lucht)
o   Blaasmiddel bij vervaardiging van schuimplastic, piepschuim en isolatiemiddelen
o   Drijfgassen in spuitbussen (hierdoor wordt de inhoud naar buiten geperst)
Als alternatief worden zachte cfk’s gebruikt: chlooratoom is vervangen door waterstofatoom. Afgedankte koelkasten worden ingezameld, vloeistoffen door gespecialiseerde bedrijven eruit gehaald, bestaande installaties mogen niet meer met cfk’s worden bijgevuld. Verder is er een wet die alle handel, productie en toepassingen van cfk’s verbiedt (een tijdje werden lekkende koelkasten naar Afrika gestuurd).

BS 4: Het water
Met “water” bedoelen we oppervlaktewater. Er is altijd al natuurlijke verontreiniging door organische stoffen geweest. In het water zetten reducenten dit om in anorganische stoffen -> zelfreinigend vermogen.

Milieuproblemen:
·         Eutrofiëring en waterbloei: water wordt zeer voedselrijk door mest die in het water komt (uit landbouw en rioolwater). Dit wordt omgezet in mineralen. Oligotroof = weinig-, mesotroof = middelmatig-, eutroof = veel voedselrijkdom. Eutrofiëring gaat als volgt:
o   Er is sterke groei van algen en kroos -> het water wordt groen (waterbloei)
o   Door troebelheid komt minder licht dieper in het water
o   Onderwaterplanten sterven af
o   Zicht neemt af dus gaat de snoek weg (dit is de grootste predator)
o   Er komt veel witvis o.a. brasem -> verbraseming)
o   Witvis eet zoöplankton (bijv. watervlooien, die eten algen, maar omdat ze weggaan komen er nog meer algen) en woelen de bodem om
o   Door algensterfte komt er veel detritus in het water
o   Hierdoor komen veel reducenten die Ogebruiken: de sloot wordt zuurstofloos (vissen sterven door O2-gebrek).
·         Chemische verontreiniging: industrieën lozen zware metalen in het water, deze zijn giftig en niet af te breken door reducenten. In een huisgezin is vervuiling van water door klein chemisch afval (kca).
o   Mechanische zuivering: grove vuil wordt gezuiverd, veel afval zakt naar de bodem (voorbezinking)
o   Biologische zuivering: afbraak van organische stoffen door reducenten en nabezinking (laatste afvaldeeltjes zakken naar de bodem, dit is rioolslib en zit vol mineralen en giftige stoffen. Vroeger werd het naar de landbouw gebracht om uit te strooien, tegenwoordig wordt het verbrand of vergist)
o   Chemische zuivering: fosfaat en stikstof wordt eruit gehaald, dit is nog niet bij alle KWZI’s doorgevoerd.

BS 5: De bodem
De eerste boeren deden aan zwerfbouw: ze verbouwden op een stuk grond gewassen totdat deze niks meer opleverde en dan trokken ze verder. In de Middeleeuwen begon men met ontbossen, slecht bewerken vd grond (geen mest), overbeweiding of verkeerde beweiding (oorspronkelijke plantengroei werd vernietigd). Dit alles kan leiden tot erosie: de bovenste humuslaag waait weg of wordt weggespoeld. Hierdoor ontstaan o.a. woestijnen.

De kaalkap gaat nog steeds door: tropische regenwouden wordt gekapt voor hardhout en landbouwgrond, maar hierdoor kan de grond het water niet meer vasthouden en komen overstromingen. Verder gaat er veel genetische info verloren: tropische regenwouden bevatten veel onbeschreven organismen (genenpool). Verdroging door dalende grondwaterstand is ook een bedreiging voor bossen.

Door bodemvervuiling moeten sommige stukken grond worden afgegraven en gereinigd (bodemsanering). Oorzaken van bodemvervuiling:
1.       Storten van afval: vroeger werd chemisch afval op vuilnisbelten gestort. Het kwam in de bodem en zo in het grondwater terecht
2.       Langdurig opslaan van chemisch afval
3.       Verkeer: lange tijd deed men lood in motoren zodat hij soepel liep. Via uitlaatgassen is veel lood in de bodem gekomen. Tegenwoordig gebruikt men katalysatoren die alleen werken op loodvrije benzine.

Verschillende soorten afval worden gescheiden verzameld:
·         Grof vuil
·         Industrieel afval (vuilnisbelt)
·         GFT-afval (aparte container)
·         Papier en karton (aparte container)
·         Overig (glasbak)
·         Glas
·         Blik
·         Textiel
·         Klein chemisch afval: mensen hebben zelf thuis een milieubox die ze in de chemokar legen. Verder kan je ze inleveren bij de winkel waar ze vandaan komen (bijv. medicijnen bij apotheek)

Methoden van afvalverwerking:
1.       Recycling: afvalproducten worden gebruikt als nieuwe grondstoffen (zo worden minder grondstoffen aan de natuur onttrokken)
2.       Composteren van biologisch afbreekbaar afval (GFT). Reducenten breken het afval af. Voordat het volledig is afgebroken, wordt het mineralisatieproces gestopt. De overgebleven resten (compost) worden gedroogd, gezeefd en gebruikt om de bodem te verbeteren.
3.       Storten: alles op een vuilnisbelt gooien (industrieel afval wordt gecontroleerd op chemisch afval, huisvuil niet). Er ontstaat een kunstmatige heuvel en vaak worden grondstoffen hierdoor verspild.
4.       Verbranden in grote verbrandingsovens. De energie die vrijkomt wordt gebruikt om het verbrandingsproces in stand te houden, de rest gaat als warmte de lucht in. Soms wordt de energie gebruikt om bijv. stroom op te wekken. Er treedt luchtvervuiling op, filters zijn verplicht. De verbrandingsresten (slakken) die overblijven, zijn giftig. Deze worden óf in een speciale verbrandingsinstallatie verbrand, óf (indien niet verwerkbaar) opgeslagen.

BS 6: Milieubeleid en milieubeheer
Er moet duurzame ontwikkeling van relatie tussen mens en milieu plaatsvinden: het milieu moet leefbaar zijn voor nu en in de toekomst. Er moeten dus keuzen gemaakt worden. Vaak geldt de vervuiler betaalt.

Milieubeleid
·         Maatregelen om uitstoot van afvalgassen te beperken:
o   Beperking vh energieverbruik
o   Ontwikkeling van alternatieve energiebronnen (veilig voor milieu, raken nooit op)
o   Rookgasreiniging door bijv. rookgasontzwavelingsinstallaties die SO2 uitstoot verminderen van elektriciteitscentrales en olieraffinaderijen. Nadeel is echter dat er giftig restmateriaal overblijft.
o   OV bevorderen (verkeer verminderen)
o   Auto’s moeten voorzien zijn ve katalysator (reinigen uitlaatgassen)
o   Ontwikkeling van auto’s die zuiniger rijden
·         Maatregelen in de landbouw
o   Emissie van ammoniak en methaan moet sterk worden verminderd door:
1.       Afdekken van mestopslag
2.       Vloeibare mest wordt ingespoten (mestinjectie)
3.       Uitrijden van mest is in bepaalde periode verboden
4.       Stimuleren vd bouw van emissiearme stallen (mest en urine worden automatisch afgevoerd naar afgesloten ruimte)
5.       Oprichting van mestbanken (mestoverschot kan worden afgegeven tegen betaling, het wordt gebruikt daar waar mesttekort is, verwerkt tot mestkorrels of er kan biogas uit worden gehaald)
6.       Reductie aantal landbouwhuisdieren
o   Evenwichtsbemesting toepassen (evenveel mineralen aanvoeren als dat er door gewassen wordt afgevoerd + acceptabel verlies (dit verlies is de verliesnorm))
o   Mineraalboekhouding bijhouden (op den duur mineralenaangifte doen, bij een mineralenoverschot moet een boete worden betaald -> mineralenheffing)

Oudste organisatie voor milieubeheer is Vereniging Natuurmonumenten. Overheid beheert ook natuurgebieden bijv. nationaal park de Hoge Veluwe. De overheid stelt ook landschapsparken in (gebieden waar het landschap zoveel mogelijk in de oude staat blijft gehandhaafd). Door maatregelen op het gebied van ruimtelijke ordening, wordt gestreefd naar areaalvergroting van natuurgebied. Er zijn veel kleine natuurgebieden, die men wil vergroten en aan elkaar wil koppelen (een ecologische hoofdstructuur creëren). Bijv. landbouwgrond opkopen en natuurgebied maken.

Iedereens gedrag moet ook persoonlijk veranderen:
·         Minder energie verbruiken

·         Consumentengedrag veranderen (duurdere, biologische of gerecyclede producten kopen)

Geen opmerkingen:

Een reactie posten