Różnorodność biologiczna

Określa bogactwo, czyli liczbę rodzajów  systemów biologicznych lub łącznie bogactwo i relatywny udział poszczególnych rodzajów w obrębie danej powierzchni lub w ramach jednostki topologicznej wyższego rzędu (Richling 2011).

• Aspekt ekonomiczny – zarzucanie tradycyjnych odmian roślin uprawnych i zwierząt hodowlanych.
• Aspekt  ogólnoprzyrodniczy – ograniczenie liczebności lub ginięcie roślin i zwierząt związanych ze środowiskami polnymi i łąkowymi.

Co stanowi największe zagrożenie dla różnorodności biologicznej?

1. Środki ochrony roślin (ginięcie wielu gatunków roślin);
2. środki owadobójcze (ograniczenie liczebności  lub ginięcie wielu gatunków zwierząt);
3. nawozy sztuczne, stosowane na użytkach zielonych, (bujny rozrost niektórych traw kosztem wielu bardzo cennych, chociażby ze względu na wartość leczniczą i odżywczą dla zwierząt i ludzi);
4. wczesne koszenie łąk (ginięcie niektórych roślin, np. przez ograniczenie produkcji nasion, niszczenie  gniazd ptasich);
5. uprawy roślin genetycznie modyfikowanych GMO (wpływają na wszystkie aspekty różnorodności biologicznej);
6. hormony, antybiotyki, GMO (modyfikują środowisko).

Najważniejsze oddziaływania gospodarki wielkoprzestrzennej na bioróżnorodność biologiczną

1. Ograniczenie powierzchni naturalnych i półnaturalnych zbiorowisk,
2. zmiany warunków siedliskowych a w efekcie przekształcanie ekosystemów i ustępowanie gatunków wrażliwych,
3. utrudnianie rozprzestrzeniania się gatunków w wyniku tworzenia barier ekologicznych,
4. tworzenie warunków dla rozprzestrzeniania się obcych gatunków i przekształcania ekosystemów (Kaczmarek 2008).

Ograniczenie powierzchni ekosystemów naturalnych i półnaturalnych:

Struktura użytkowania ziemi w Polsce jest bardzo zróżnicowana i obejmuje różne rodzaje zastosowań ziemi, takie jak:

1. Rolnictwo – zajmuje największą powierzchnię ziemi w Polsce, blisko 70% powierzchni kraju.
2. Leśnictwo – lasy zajmują około 30% powierzchni kraju i są ważne zarówno dla produkcji drewna, jak i jako źródło tlenu i naturalnego schronienia dla wielu gatunków zwierząt.
3. Tereny mieszkaniowe – zajmują niewielką część powierzchni kraju, ale są bardzo istotne dla ludzi mieszkających w Polsce.
4. Przemysł – przemysł jest ważnym źródłem miejsc pracy i dochodów dla ludzi w Polsce, ale tereny zajmowane przez przemysł są zazwyczaj mniejsze niż rolnictwo i leśnictwo.
5. Tereny rekreacyjne – obejmują parki narodowe, rezerwaty przyrody i tereny wypoczynkowe, które są ważne dla zachowania różnorodności biologicznej i zapewnienia miejsc do wypoczynku dla ludzi.

Ogólnie rzecz biorąc, struktura użytkowania ziemi w Polsce jest zróżnicowana i odzwierciedla różnorodne potrzeby i cele społeczeństwa, a także wpływ historii i geografii kraju.

Bioróżnorodność, czyli różnorodność biologiczna, jest ważnym elementem naszej planety, który odgrywa kluczową rolę w utrzymaniu zdrowego środowiska i zapewnieniu dobrego samopoczucia ludzi i zwierząt. Wpływ gospodarki rolnej na bioróżnorodność jest jednym z ważnych czynników, które należy wziąć pod uwagę przy ocenie stanu i kierunku rozwoju środowiska naturalnego.

Gospodarka rolna jest ważną częścią gospodarki w wielu krajach, w tym w Polsce, i może mieć zarówno pozytywny, jak i negatywny wpływ na bioróżnorodność. Na przykład, rolnictwo intensywne, które opiera się na monokulturach i stosowaniu dużych ilości chemicznych środków ochrony roślin, może mieć negatywny wpływ na różnorodność gatunków i siedlisk. Z drugiej strony, rolnictwo ekologiczne, które opiera się na zrównoważonym i zróżnicowanym rozwoju, może przyczynić się do poprawy bioróżnorodności.

Ponadto, istnieją inne elementy gospodarki rolnej, takie jak hodowla zwierząt, które również mają wpływ na bioróżnorodność. Na przykład, intensywna hodowla zwierząt może prowadzić do zmniejszenia liczby gatunków i siedlisk, podczas gdy zrównoważona hodowla może przyczynić się do ochrony i zachowania bioróżnorodności.

Aby zmniejszyć negatywny wpływ gospodarki rolnej na bioróżnorodność, ważne jest, aby rolnicy i decydenci prowadzili politykę i praktyki oparte na zrównującym się i zróżnicowanym rozwoju. To może obejmować:

1. Stosowanie zrównoważonych i ekologicznych praktyk rolniczych, takich jak rolnictwo biodynamiczne, które minimalizuje stosowanie chemicznych środków ochrony roślin i zachęca do wzrostu różnorodności gatunków i siedlisk.
2. Zwiększanie powierzchni zielonych i łąk, aby zachować i ochronić siedliska dla różnorodnych gatunków roślin i zwierząt.
3. Ochrona i rewaloryzacja obszarów wiejskich, takich jak łąki, torfowiska i bagna, aby zachować i przywrócić ich naturalną różnorodność biologiczną.
4. Wspieranie i promowanie zrównoważonej hodowli zwierząt, która zachowuje naturalne zachowania zwierząt i minimalizuje ich negatywny wpływ na środowisko.
5. Edukacja i świadomość społeczeństwa na temat znaczenia bioróżnorodności i wpływu gospodarki rolnej na nią, aby zwiększyć świadomość i zaangażowanie w działania na rzecz jej ochrony.

W końcu, ważne jest, aby współpracować i współdziałać na różnych poziomach – od lokalnego do globalnego – w celu zachowania i ochrony bioróżnorodności. Tylko współpraca i działanie razem pozwolą nam zapewnić przyszłość naszej planety i zachować różnorodność biologiczną na wiele kolejnych pokoleń.

Jeśli potrzebujesz pomocy w napisaniu pracy z zakresu ochrony środowiska, to polecamy serwis pisanie prac - prace z ekologii i innych kierunków pisane na (prawie) każdy temat.

szósty rozdział pracy dyplomowej

Istniejące obiekty fermentacji metanowej odpadów w Polsce

Zgorzelec to pierwsze miasto w Polsce, w którym zdecydowano się na wykorzystanie technologii fermentacji metanowej do unieszkodliwiania biofrakcji z odpadów komunalnych wraz z osadami ściekowymi. Zaprojektowany przez PBP Ekosystem z Zielonej Góry Zakład Utylizacji Odpadów Komunalnych i Stabilizacji Osadów Ściekowych wykorzystuje mokrą jednostopniową technologię fermentacji mezofilowej. Obiekt został oddany do eksploatacji w czerwcu 2000 r. i przerabia 10000 Mg odpadów rocznie. Równocześnie w dzielnicach o zabudowie jednorodzinnej i niskiej wprowadzona została selektywna zbiórka bioodpadów w systemie 2-pojemnikowym. Środki na realizację projektu udało się pozyskać min. z funduszu PHARE [19].

Proces przygotowania i fermentacji biofrakcji odbywa się na terenie dwóch zakładów. Pierwszy zakład wybudowany w sąsiedztwie oczyszczalni ścieków wyposażony jest w instalację do wspólnej fermentacji osadów ściekowych i zawiesiny biofrakcji z odpadów komunalnych oraz instalację do zagęszczania i odwadniania osadów. Drugi zakład, usytuowany w odległości ok. 2 km od pierwszego, składa się z instalacji przygotowania odpadów do fermentacji oraz składowiska odpadów.

Ze względu na małe zaawansowanie selektywnej zbiórki bioodpadów w mieście zaplanowano, że w pierwszych latach działalności zakładu odpady komunalne poddawane będą sortowaniu mechanicznemu. Odpady z gospodarstw domowych kierowane są na sito obrotowe o średnicy oczek 70 mm. Frakcja gruba usuwana jest na składowisko, natomiast przesiew, po wydzieleniu złomu żelaznego na separatorze magnetycznym, trafia do młyna, gdzie jest rozdrabniany. Przy pomocy ładowarki kołowej i przenośnika bioodpady podawane są do dwóch suspensorów. Mają one pojemność 10 m³ i wydajność 2,5-3,0 Mg/h każdy. Mieszanie frakcji organicznej z wodą wodociągową, oczyszczonymi ściekami lub

odciekami ze składowiska powoduje jej rozwłóknianie i powstanie dającej się pompować zawiesiny o zawartości 4-8 % s.m. Jednocześnie z roztwarzaniem biofrakcji następuje jej oczyszczenie ze składników inertnych. Gromadząca się w części przydennej frakcja ciężka (kamienie, szkło, kości, metale) usuwana jest przy pomocy zestawu śluz, natomiast unosząca się na powierzchni zawiesiny frakcja lekka (drewno, tworzywa sztuczne) wydzielana jest w instalacji usuwania frakcji lekkiej. Zanieczyszczenia usuwane są na składowisko.

Zawiesina biofrakcji transportowana jest beczkowozami do zakładu przy oczyszczalni ścieków, gdzie, wspólnie z zagęszczonymi osadami ściekowymi, jest podawana do komory fermentacyjnej poprzez mieszacz iniekcyjny i wymiennik ciepła. W komorze fermentacyjnej o pojemności 2000 m³ prowadzona jest mezofilowa fermentacja frakcji organicznej przez okres ok. 21 dni.

Powstający biogaz po przejściu przez filtr żwirowy i oddzielacz wody trafia do zbiornika gazu o pojemności 500 m³. Instalacja produkuje ok. 2000 m³ biogazu w ciągu doby, jego wartość opałowa wynosi ok. 5590 kcal/m³ (ok. 6,5 kWh/m³). Jest on wykorzystywany do produkcji energii elektrycznej i cieplnej przy pomocy dwóch agregatów o wydajności elektrycznej 100 kW i cieplnej 195 kW. Uzyskana energia elektryczna (ok. 1400000 kWhei/rok) pokrywa zapotrzebowanie zakładu, a jej nadmiar (ok. 27%) sprzedawany jest do państwowej sieci energetycznej. Powstająca energia cieplna (ok. 2800000 kWhterm/rok) jest również wykorzystywana na potrzeby własne obiektu (ogrzewanie hali i budynku obsługi).

Osad przefermentowany odwadniany jest na prasie bębnowo-taśmowej, a filtrat i popłuczyny kierowane są do oczyszczalni.

Drugi zakład tego typu powstał w 2001 roku w Puławach. Prowadzi on jednostopniową mokrą fermentację mezofilową biofrakcji wydzielonej ze strumienia zmieszanych odpadów komunalnych oraz osadów ściekowych z oczyszczalni ścieków. Szczegółowy opis obiektu i procesu technologicznego znajduje się w rozdziale 7 [tej pracy dyplomowej].

Jeśli potrzebujesz pomocy w napisaniu pracy z zakresu ochrony środowiska, to polecamy serwis pisanie prac - prace z ekologii i innych kierunków pisane na (prawie) każdy temat.

Rolnictwo organiczne jest systemem metod rolniczych zależnych od niskich nakładów zewnętrznych zastępujących wykorzystanie nawozów sztucznych i pestycydów, ze środowiskiem o wysokiej aktywności biologicznej, bogatym w bioróżnorodność (IFOAM, 1986). Ten typ rolnictwa jest oparty na idei, która mówi, że rolniczy kawałek ziemi jest jak organizm, w którym wszystkie współdziałające części – substancje odżywcze gleby, substancje organiczne, mikroorganizmy, owady, rośliny, zwierzęta i człowiek – oddziałują na siebie tworząc zwarty system (Morris et al., 2001, za: Lampkin, 1994). Podstawowe cele rolnictwa organicznego jak przedstawiają IFOAM są następujące:

• • ochrona urodzajności gleby
  • unikanie wszystkich form zanieczyszczenia środowiska
  • produkcja produktów o wysokich wartościach odżywczych, i adekwatnej jakości
  • redukcja ilości używanej w produkcji rolnej energii z nieodnawialnych zasobów (ropa, węgiel) do minimalnego możliwego poziomu
  • zapewnienie zwierzętom hodowlanych dobrych warunków życia opartych na wartościach moralnych
  • właściwe działanie cyklów biologicznych w agroekosystemach, z właściwym udziałem mikroorganizmów, fauny lądowej i flory
  • ubezpieczenie produktów rolnych od wystarczającego dochodu dla producentów

• ochrona różnorodności genetycznej w agro-ekosystemach na okolicznych terenach

Wśród głównych metod i wskazówek dla biologicznego rolnictwa znajdują się:

Poprawa urodzajności gleby

Metody stosowane w rolnictwie organicznym mają na celu przygotowywanie terenu do uprawy, poprzez zastąpienie nawozów sztucznych i pestycydów, aby pobudzić rozwój wszystkich form życia, które znikły lub zostały dramatycznie zredukowane w wyniku stosowania substancji chemicznych. W każdym metrze kwadratowym zdrowej gleby, można znaleźć w normalnych warunkach miliony bakterii, grzybów glebowych i pierwotniaków, dziesiątki tysięcy roztoczy i kilkaset chrząszczy, wije, mrówek, pająków i dżdżownic. Wszystkie te formy życia są bardzo ważne dla funkcji gleby, ponieważ zmieniają substancje organiczne w składniki dostępne dla roślin.

Życie gleby jest podzielone na mikroflorę i faunę (Papamihos, 1985). Mikroflora składa się z: (1) bakterii, (2) promieniowców, (3) grzybów glebowych i (4) glonów.

Bakterie są małymi jednokomórkowymi organizmami glebowymi, które wzrastają i mnożą się szybko wszędzie tam gdzie jest obecne dostępne pożywienie (substancje organiczne) a warunki klimatyczne są optymalne. W każdym gramie urodzajnej gleby żyją miliony bakterii. Waga żywych bakterii na hektar może przewyższać 200 Kg! Niektóre bakterie (np. z rodzaju Rhizobium) mogą współżyć z roślinami strączkowymi wiążąc azot atmosferyczny.

Promieniowce są również jednokomórkowymi organizmami, które powodują rozkład materii organicznej; nie rozwijają się tak jak szybko jak bakterie. Mają jednak zdolność produkowania substancji antybiotykowych, trujących dla innych organizmów.

Grzyby glebowe obejmują olbrzymie spektrum organizmów, od jednokomórkowców do pospolitych grzybów jak np. pieczarki. Ich sposobem na otrzymywanie koniecznych do życia energii i pożywienia jest rozkład substancji organicznych zawartych w podłożu.

Glony generalnie żyją w wodzie. Jednak, niektóre z nich, współżyjąc razem z grzybami, tworzą tzw. porosty, które rozwijają się na kamieniach, pniach i gałęziach drzew. Są one uważane za najważniejsze organizmy żywe, które mają zdolność trawienia skał (ponieważ produkują kwasy organiczne rozpuszczające minerały), dlatego są uważne za czynniki kierujące tworzeniem gleby. Porosty są organizmami samożywnymi, co oznacza, że zawierają chlorofil i są zdolne do fotosyntezy jak rośliny.

Fauna gleby składa się z pierwotniaków, roztoczy, pająków, mrówek, dżdżownic i owadów. Arthropoda (roztocza, pająki i mrówki), razem z dżdżownicami, są prawdopodobnie najważniejszymi organizmami żywymi. Szczególnie dżdżownice są uważane za największych dobroczyńców, ponieważ ich obecność jest dowodem zdrowia gleby. Ich zbawienna rola tkwi w fakcie, że odżywiają się głównie obumarłymi liśćmi, które przechodzą przez ich układ trawienny wraz z wielkimi ilościami gleby, której ilość może dochodzić do 30-50 tonów na hektar na rok (Ntafis, 1986). Tak, więc lekko nadtrawione substancje organiczne są łatwo dostępne dla innych organizmów glebowych, które przerabiają je w humus. Działanie dżdżownic daje w rezultacie zmiany w formacji glebowej, przerabiają one zbitą glebę w ziarnistą i bardziej porowatą, poprawiając tym samym zdolności przewietrzania i filtrowania oraz absorbowania wody. Wszystkie z wyżej wymienionych właściwości są ważne dla urodzajności gleby. W środowiskach chłodnych i suchych, dżdżownice żyją w głębszych warstwach gleby, podczas gdy pogoda jest ciepła i wilgotna wędrują do wyższych warstw.

Fauna glebowa przyczynia się do rozkładu materii organicznej i formowania próchnicy. Nie jest to zjawisko jednorodne, ponieważ niektóre ze zwierząt tną materiał organiczny na maleńkie kawałki, następnie inne poprzez swój system trawienny zmieniają jego strukturę a jednocześnie mieszają go z minerałami glebowymi.

Ponadto, nie można wykluczyć wpływ większych zwierząt (krety, szczury) na jakość gleby, których udział w jej ulepszaniu polega na kopaniu i otwieraniu korytarzy. Podczas tych czynności materiał z głębszych poziomów gleby jest przenoszony na powierzchnię, podczas gdy materiał powierzchniowy wraz z wodą dostaje się do wykopanych kanałów.

Wszystkie te organizmy, aby przeżyć muszą mieć przestrzeń i powietrze. Tak, więc wszystkie metody uprawy i maszyny, które powodują niszczenie morfologii terenu nie są polecone. Nie jest również polecana głęboka uprawa. Ponadto, wiele wysiłków zostało podjętych w celu możliwego zmniejszenia obróbki gleby (uprawa, bronowanie itp).

Wysiłek zmierzający do tworzenia zdrowej i „żywotnej” gleby może stać się najważniejszym czynnikiem w odniesieniu do upraw bio-organicznych, a jednocześnie kamieniem węgielnym dla ich sukcesu.

Kontrola stosowania maszyn

Główną negatywną konsekwencją wynikającą z wykorzystania maszyn jest kompresja gleby i zniszczenie porów glebowych. W następstwie, czego następuje ograniczenie przewietrzania gleby, krążenia wody i rozwoju korzeni.

Dla wykluczania tych negatywnych skutków proponuje się następujące rozwiązania:

• stosować lżejszą maszynerię, która wykazuje podwyższoną skuteczność w zakresie wykonywanych czynności, do których jest przeznaczona, co wyeliminuje kompresję gleby.
• stosować się do praktyk uprawy minimalnej, dążąc do łączenia różnych czynności w jedno np. uprawa z jednoczesnym obsiewaniem. Nie należy stosować praktyk uprawy tam, gdzie to nie jest konieczne.
• wybierać właściwy termin, zwracając uwagę na wilgotność gleby. Jeśli gleba jest bardzo wilgotna, z dużymi i ciężkimi bryłami – trudnymi do rozbicia – zostanie odtworzona przez uprawę. Natomiast, jeśli gleba jest sucha, trudna albo niemożliwa do orania, wtedy jakakolwiek działania niszczą jej morfologię.

Kontrola stosowania nawozów

Wykorzystanie nawozów mineralnych może być zastąpione poprzez wprowadzenie metody rotacji upraw – płodozmianu (przewaga tej metody zostanie opisana poniżej), szczególnie z zastosowaniem roślin strączkowych jak źródła azotu oraz innych substancji odżywczych (Sahs i Legoing, 1985).

Stosowanie kompostu daje w efekcie użyźnianie i morfologiczne ulepszenie gleby, a mianowicie poprawia porowatość, przepuszczalność dla wody, pojemność na wodę, zawartość substancji humusowych, itp. Jeśli zastosujemy różne materiały do przygotowania kompostu, wtedy w produkcie finalnym zawartość i jakość składników odżywczych będzie lepsza i bardziej kompletna. Kompost tworzy się z substancji naturalnych (naturalne pozostałości uprawa, liście, skórki, trociny, organiczne odpady kuchenne i z przemysłu rolnego), zwierzęcy nawóz naturalny, wodorosty morskie (bez soli) i materiał nieaktywny (beonit, kaolinit, popioły i wapień). Wszystkie te materiały są układane warstwowo, utrzymują wysoką wilgotność i są pozostawiane do rozkładu przez mikroorganizmy. Produkt finalny powstaje przez okres od 6 miesięcy do 2 albo 3 lat i może być używany zamiast nawozu sztucznego, ponieważ zawiera wysokie stężenia substancji odżywczych.

Nawóz zielony, (który tworzy się poprzez obcinanie zielonych części roślin i pozostawianie ich na ziemi) jest również niezbędny w uprawach bio-organicznych. Jego zaletami jak pisze Alkimos (1990) są:

• wzbogacenie gleby w składniki odżywcze
• zapobieganie erozji wodnej i wiatrowej
• działanie przeciw chwastom poprzez przykrycie gleby
• produkcja próchnicy

Kontrola chwastów

Zapobieganie rozwojowi chwastów może być osiągnięte przez:

• pomiary uprawowe takie jak regulowanie czasu i gęstości siewu,
• metody wykorzeniania chwastów; jednak bardzo męczące,
• stosowanie sposobów mechanicznych (motyki, kilofy, kosiarki),
• mulczowanie – okrywanie mierzwą z naturalnymi pozostałościami innych typów roślin (ściętą trawą, słomą, trocinami). Okrywanie mierzwą może powodować powstrzymanie rozwoju chwastów, poprzez podwyższenie temperatury i utrzymywanie wilgoci, bez jakichkolwiek ujemnych konsekwencji. W tym samym czasie, stopniowy przebieg tworzenia się próchnicy z materiału okrywowego ma pozytywny wpływ na poprawianie struktury gleby. Okrywanie mierzwą może być zastosowane również w arboryzacji – nasadzaniu drzew, jaki i w ogrodnictwie szczególnie w uprawie małych owoców, takich jak truskawki,
• stosowanie lepszych roślin będących naturalnymi rywalami chwastów. Okrywając mierzwą roślin takich jak koniczyna, w połączeniu z wieloletnimi albo liniowymi uprawami może eliminować przez cieniowanie lub zapobiegać rozwojowi chwastów. Rośliny strączkowe i zboża głównie są używane na obszarach o odpowiedniej wilgotności gleby. Oprócz kontroli chwastów, eliminują erozję, co jest ich ważnym atutem. Jednak, na obszarach gdzie dostępna wilgoć w glebie stanowi czynnik ograniczający, należy zwrócić szczególną uwagę na konkurencję z roślinami uprawy podstawowej,
• pokrywanie terenu pomiędzy uprawianymi roślinami przy użyciu czarnego plastiku, powoduje niszczenie chwastów z powodu braku światła, ograniczenie napowietrzania i podwyższenie temperatury, jednocześnie utrzymanie wysokiej wilgotności gleby przez bark możliwości odparowywania wody,
• wprowadzenie uprawy metodą rotacji – płodozmianu w ten sposób, że wrażliwa na chwasty uprawa powinna być wysiewana przed rozpoczęciem wegetacji swojego rywalem wtedy gleba pozostaje czysta,
• naturalna ochrona (np. przez ogień, dym). Ta metoda nie jest powszechnie używana (w Polsce jest surowo zabroniona) z powodu ryzyka przeniesienia ognia (głównie w rejonie Morza Śródziemnego), nieodwracalnych szkód wyrządzanych wśród fauny tworzącej agroekosytsem (ogień zabija pożyteczne żywe organizmy) oraz strat substancji organicznych, które zmieniane są w popiół przenoszony z wiatrem na odległe tereny. Często, w krajach gdzie ta praktyka jest dozwolona stosuje się, specjalne palniki lub miotacze płomienia, pozwalające zniszczyć chwasty, głównie w uprawach pasowych kukurydzyO i bawełny jak również w drzewostanach,
• ochrona biologiczna, która może być wprowadzona na obszarach gdzie problematyczne chwasty pojawiają się jako jednogatunkowe albo gdzie wiele organizmów stanowi naturalnych rywali tego chwastu. Dzięki tej metodzie chwasty mogą być niszczone przez grzyby czy owady,
• biologiczna kontrola może być osiągnięta w ekosystemie rolniczym przez wprowadzenie zwierząt (krowy, kozy, owce, drób); gdzie zwierzęta te niszczą chwasty głównie w sadach (z jednoczesnym użyźnianiem nawozem naturalnym) poprzez wypasanie. Ponadto w krajach gdzie stosowane są szerokie kanały nawadniające pola, wprowadza się ryby takie jak Cyprinus carpio (karp), który używany jest dla ochrony tych kanałów przed zarastaniem glonami i roślinami wodnymi (Paspatis, 1986).

Kontrola ilości owadów

Do zapobiegania rozwojowi owadów szkodników upraw zaleca się stosowanie następujących technik (Mpoultadakis, 1988; Mpourmos, 1988; Panayos, 1986):

• selekcjonowanie zdrowego materiału mnożeniowego (nasiona, transplanty, sadzonki, siewki), nie zaatakowanego przez wirusy, grzyby i różne nasiona roślin jednorocznych, jednocześnie o znanej, wysokiej oporności na choroby. Należy podkreślić, że rolnictwo bio-organiczne nie dopuszcza stosowania roślin modyfikowanych genetycznie, nawet, jeśli są one szczególnie oporne na określone choroby czy szkodniki. To stanowisko jest szczególnym rodzajem demonstracji przeciwko interwencji i manipulacjom w DNA (kodzie genetycznym). Ponadto, określone odmiany, szczególnie tradycyjne i ich ekologiczna uprawa jest odpowiedzią na kwestie produkcji jak również ochroniy roślin,
• pułapki feromonowe. Feromony są zapachowymi związkami chemicznymi produkowanymi przez samice w trakcie łączenia się w pary, odbierane przez samców danego gatunku jako bardzo atrakcyjne. Substancje te produkowane komercyjnie są bardzo skuteczne w zwalczaniu owadów dwuskrzydłych (błonkówek),
• uwalnianie bezpłodnych samców, których sterylność osiągnięta jest przez napromieniowanie chromosomów Y lub X. Osobniki takie łączą się w pary jednak złożone jaja są niezapłodnone lub sterylne, tak więc populacja się zmniejsza. Ta metoda jest również wprowadzana do rolnictwa konwencjonalnego.
• stosowanie wybranych naturalnych insektycydów, (nie mylić z pożytecznymi owadami), takich jak nikotyna, pyretryna, potenon itp.
• ochrona biologiczna przeciw owadom poprzez stosowanie „kontrolerów” jak np. pasożyty jaj owadów, osy pasożytnicze, biedronki itp., które są głównie szkodliwe dla rozwoju i wzrostu owadów, prowadząc do zmniejszenia ich populacji,
• ogólne zaburzenie funkcji hormonalnych, np. hormon, który wywołuje u samicy niechęć do składania jaj obok jaj złożonych przez inną samicę. Ponadto feromon alarmowy produkowany przez zranionego osobnika (mszycę), wywołuje alarm wśród osobników tego samego typu, zmuszając je do opuszczenia rośliny, na której żyją. Feromon szarańczy zwiększa atrakcyjność osobnika powodując utrzymanie jedności roju. Wreszcie, inne hormony przyciągają chwastobójcze owady. Jest oczywistym fakt, że taki rodzaj hormonów syntetycznych może być użyty jako pułapki, środki mylące, powodujące zamęt rozrodczy oraz odstraszający różne owady. Opisana powyżej metoda jest powszechnie stosowana  również w rolnictwie konwencjonalnym.

• stosowanie ekstraktów naturalnych np. wyciągi z pokrzywy, olej z eukaliptusa, kamfory, mięty, mięty pieprzowej, lawendy, rozmarynu, tymianku – olejki z wodorostów, czosnku, cebuli, marchwi, pomidora, chryzantemy (zawierającej pyretrynę, która jest naturalnym insektycydem), to środki powszechnie stosowane przez rolników, jako zasiewane rośliny wspomagające lub jako pestycydy. Również w tym samym celu można stosować preparaty z obornika, serwatkę (pozostałość z mleka po odciągnięciu tłuszczu), propolis (materiał izolowany z plastrów robionych przez pszczoły), skorupki jajek, minerały takie jak beonit, kaolinit czy popiół.
• preparaty ochrony bezpośredniej. Siarka, siarczan miedzi, rotenon, substancje rozpuszczalne, zawierające krzem, potas albo sód, nadmanganian potasu, ałun, mydło i alkohol (Panayos, 1986).
• unikanie niszczenia naturalnych ogrodzeń, żywopłotów itp. które zrobione są z roślin albo kamieni oraz samotnych drzew, które stanowią siedlisko albo miejsce rozmnażania ptaków, gadów i owadów pożytecznych w uprawach. Naturalne ogrodzenia stanowią również przeszkodę dla erozji wodnej i wiatrowej. W bio­organicznej uprawie, wymagane jest tworzenie takich ogrodzeń.
• techniki śródplonów z dwóch lub więcej typów roślin, z który każdy zabezpiecza drugi przed owadami poprzez odstraszanie albo druga uprawa zwabia owady usuwając je z uprawy głównej. Przykładem mogą być systemy śródplonów z pomidorem i nagietkiem, kiedy korzenie nagietka odstraszają nicienie a jego kwiaty zwabiają pszczoły, dzięki czemu pszczoły zapylają również kwiaty pomidora. Ponadto, czosnek chroni inne rośliny przed mszycą, mrówkami i pleśnią tzw. mączniakiem, lawenda chroni fasole przed mszycą itd.
• ochrona upraw, niektóre zalecenia dotyczące ochrony upraw to: (1) unikać nadmiernego stosowania azotu do użyźniania, nawet jeśli pochodzi z nawozu naturalnego albo innych źródeł dozwolony według zaleceń rolnictwa biologicznego, (2) unikać nadmiernego nawadniania, (3) unikać trwałej wilgoci, (4) stosować delikatne i właściwe dla każdego typu uprawy przycinanie, (5) regulowanie obsiewania i zbiorów, (6) zmiana gęstości obsiewania, i (6) niszczenie pozostałości pouprawowych przez zaoranie lub pozostawienie na polach.

Stosowanie rotacji upraw – płodozmianu

Termin “rotacja upraw, płodozmian” oznacza systematyczną i następującą cyklicznie zmianę rodzaju uprawy na tym samym polu. Jest ona stosowana w rocznym cyklu upraw. Uprawiane odmiany są zmieniane według określonego programu następstwa upraw, należącego od wymagań na składniki pokarmowe, danego gatunku i odmiany oraz materię organiczną i azot, który pozostawiają w glebie po zakończeniu zbiorów (pod warunkiem, że są one motylkowe), tworzenia się ich systemów korzeniowych, pracy uprawowej jakiej wymagają i oczywiście dochodu jaki przynoszą.

Jak pisze Livernash (1992) ta metoda ma następującą przewagę:

• morfologia gleby jest poprawiona poprzez stosowanie różnych metod uprawy i różnych typów systemów korzeniowych roślin następujących po sobie. Ponadto, niektóre z nich, z głębokimi systemami korzeniowymi dostarczają na powierzchnię składniki pokarmowe, które są wchłaniane przez rośliny z płytkim systemem korzeniowym, które po nich następują,
• zawartość azotu w glebie wzrasta podczas uprawy metodą płodozmianu z roślinami strączkowymi (fasola, soja, wyka), które przez symbiozę z bakteriami korzeniowymi wiążą azot atmosferyczny,
• choroby, owady i chwasty są eliminowane, jeśli przez kilka lat uprawy na nie cierpiały poprzez rotację można ich uniknąć,
• klasyczny przykład tradycyjnych upraw opartych na metodzie płodozmianu to trzyletnia rotacja jęczmienia, roślin strączkowych i roślin ogrodniczych. Podczas pierwszego roku, jęczmień oczyszczał glebę z nicieni; podczas drugiego roku, rośliny strączkowe z głębokim systemem korzeniowym użyźniały glebę azotem. Podczas trzeciego roku, bardziej wymagające, ale wrażliwe rośliny ogrodowe lub warzywa czerpały korzyści i rozwijały się, podczas gdy rozwijające się nicienie nie będą mogły zasiedlić gleby, ponieważ jęczmień je zniszczy (powoduje odrętwienie) podczas obsiewania w przyszłym roku.

Wiatrochrony

Wiatrochrony z krzewów albo drzew osłaniają uprawy przed silnymi wiatrami, dzięki czemu utrudniona jest erozja wiatrowa gleby, która ma miejsce szczególnie na odsłoniętych terenach. Ponadto wiatrochrony zmieniają mikroklimat przez podnoszenie temperatury i redukowanie odparowania wilgoci, tak więc podnoszą plony, i chronią pasące się zwierzęta. Jednocześnie chronią małe zwierzęta, żyjątka i mikroorganizmy niezbędne do utrzymania równowagi ekologicznej pól. Wiatrochron z krzewów i drzew (o wysokości 5 metrów), tworzy miejsce osłonięte od wiatru aż do 100 metrów za nim (Alkimos 1989).

Porównanie konwencjonalnego i organicznego rolnictwa, z uwzględnieniem podstawowych wymiarów ekologicznych i praktyk uprawy zebrane zostały w tabeli poniżej:

	Rolnictwo konwencjonalne	Rolnictwo organiczne
Gleba	W większości przypadków wymaga nakładów związków nawozowych.	“Żywa” gleba jest osiągnięta przez wielką różnorodność zwierząt i mikroorganizmów
Nasiona	Rzadko stosowana metoda płodozmianu, nigdy nie odłogowana.	Wymagane jest stosowanie metod płodozmianu i odłogowania
Nawożenie	Nawozy sztuczne są dominujące. Głównym celem jest maksymalizacja wydajności.	Nawóz odzwierzęcy lub kompost jest stosowany do nawożenia. Stosowane jest również nawożenie poprzez płodozmian i stosowanie nawozów zielonych.
Zabiegi uprawy	Przez maszyny	Przekopywanie tylko do głębokości 10 cm. Ogólnie zalecane jest stosowanie delikatnych zabiegów uprawowych.
Chwasty i pasożyty	Głównie przez stosowanie sztucznych, chemicznych pestycydów.	Mechaniczna lub biologiczna ochrona, oraz stosowanie płodozmianu.
Uprawa roślin	Monokultury podyktowane zapotrzebowaniem rynku.	Multikultury oparte na kryteriach naukowych, promujących zdrowie i urodzajność ekosystemów rolniczych.

Dawniej, terminy rolnictwo „ekologiczne” i „organiczne” byty traktowane jako oddzielne trendy z niewielkimi różnicami (Gold, 1999; Siardos i Koutsouris, 2002). Jednak, ustawodawstwo dotyczące minimalnych modeli rolnictwa organicznego w EU, Rozporządzenie nr 2092/91 (z jej ostaną poprawką USDA-NOP w USA, zawierające podstawy ogólnoświatowe dla istotnych modeli, głównie z powodów handlowych) utożsamia oba terminy, tak, że mogą być uważane za identyczne. W każdym wypadku, jest znacząca różnorodność w zakresie systemów rolniczych stosowanych w rolnictwie biologicznym (Morris et al., 2001), które wyrażają się ustawami bardziej “ścisłymi” (z 2092/91 albo USDA-NOP) ze wzorami dla krajowych albo prywatnych instytucji albo związków producentów (biodynamiczne rolnictwo jest prawnie i komercyjnie umieszczone również w rolnictwie organicznym).

Zwierzęta inwentarskie w rolnictwie organicznym

Produkcja zwierzęca w rolnictwie organicznym opiera się na:

• naturalnych warunkach utrzymania zwierząt
• stosowaniu paszy wyprodukowanej sposobem organicznym
• eliminowaniu wykorzystania z syntetycznych leków allopatycznych
• jest przeciwna modyfikacjom genetycznym
• chroni środowisko
• produkuje zdrowe produkty

Produkcja zwierzęca w rolnictwie organicznym nie jest ograniczony przez proste zastępowanie konwencjonalnych nakładów, przez nakłady dopuszczone Rozporządzeniem (EWG) 1804/99, które uzupełnia przepis (EwG) 2092/91, ani przez produkcję dóbr z ograniczeniem obecności pozostałości substancji ochrony roślin, antybiotyków itp, tylko żąda ogólnego obchodzenia się ze zwierzętami inwentarskimi, w sposób który zabezpiecza:

• ich zdrowie i naturalny rozwój
• poprawia warunki życia
• chroni środowisko
• chroni bioróżnorodność ekosystemów rolniczych i pejzażu
• wykorzystuje zasoby lądowe w sposób zrównoważony
• tworzy stabilne biologicznie strefy inwentarza żywego, na małą skalę ekonomiczną

W obrębie tych zasad działalności rolniczej, hodowla żywego inwentarza stanowi zakończenie naturalnego cyklu, gdzie punktem startowym jest rolnictwo biologiczne oraz wykorzystanie i spożycie produktów organicznych, bez jakiegokolwiek ujemnego wpływu na bilans równowagi środowiskowej.

Produkcja zwierzęca w rolnictwie organicznym respektuje naturalny sposób życia jak również naturalne potrzeby zwierząt. Każde zwierzę żyje według swego normalnego tempa, mieszkając w miejscu zbliżonym do naturalnego, na poszerzonych pastwiskach, oraz przestrzennych, dobrze przewietrzonych stajniach, czy oborach. Tak, więc nie mogą ulegać modyfikacji ich szczególne wymagania, czy zwyczaje, przyspieszenie ani podnoszenie produkcji kosztem zwierząt.

Hodowla zwierząt jest jakościowa, zaczyna się od stosowania biologicznej, naturalnej paszy takiej jak jęczmień, zboże, soja i siano. Hodowla organiczna ma na celu właściwy rozwój zwierząt, przy użyciu metod naturalnych z uwzględnieniem ich wskaźników biologicznych, ochrony przed patologią, niepokojami, napięciem i nienormalnym przyspieszeniem ich rozwoju. W razie chorób, podawane są leki homeopatyczne albo ziołowe, zawsze po interwencji wykwalifikowanego weterynarza.

To traktowanie i szacunek dla zwierząt daje w efekcie produkcję mięsa o wyjątkowych cechach w smaku, teksturze, spójności i nieobecności zbędnego tłuszczu.

Unia Europejska wprowadziła dotacje do produkcji zwierzęcej metodami organicznymi dla następujących typów:

1. Produkcji owiec i kóz
2. Owce i kozy z przeznaczeniem do hodowli w sposób pasterski, zarówno z przemieszczaniem jak i bez przemieszczania, zarówno produkcję owiec i kóz odmian rodzimych i/lub półrodzimych, z wyjątkiem hodowli w warunkach całkowicie stajniowych.
3. Hodowli krów
4. Produkcja krów mięsnych – (odchowanie), cieląt, krów mlecznych.
5. Produkcji świń
6. Systemy zredukowanej uprawy gruntu

Systemy te mają na celu redukowanie zniszczenia gleby poprzez stosowanie różnych praktyk, które redukują do minimum zmianę składu i struktury gleby jak również konsekwencji, jakie mają dla bioróżnorodności (FAO, 2003). Ogólnie, systemy zredukowanej uprawy gruntów obejmują wszystkie praktyki, które redukują, albo obniżają uprawę gleby oraz wykorzystują biomasę roślinną w taki sposób, że jest pozostawiana na powierzchnia ziemi przez cały rok (FAO, 2003). Definicja tego systemu, wprowadzona przez FAO zawiera sformułowania: nie-uprawa gleby, natychmiastowe obsiewanie, ochrona gleby uprawami pokrywającymi, albo pozostałości pouprawowe bez integracji, a ostatecznie odłogowanie.

Ta definicja, jednak, jest uważana za zawężoną z uwagi na istnienie mnóstwa terminów technicznych (FAO, 2003). Zostały podane różne nazwy takie jak: Nie-uprawa gleby (sposób bez uprawowy), Uprawa powierzchniowa z resztami roślinnymi (uprawa przez mulczowanie), uprawa pasowa roślin (uprawa rzędowa), uprawa minimalna, uprawa strefowa, uprawa bruzdowa, uprawa zredukowana, uprawa rotacyjna (Gold, 1999). Te systemy uprawy, które są powszechnie rozpowszechnione, szczególnie w Ameryce Północnej i Południowej biorą pod uwagę głównie, ale nie wyłącznie, uprawy z orką i zazwyczaj towarzyszy im znaczne wykorzystanie pestycydów do walki z chwastami, podczas gdy jednocześnie z tego szczególnego powodu ograniczona zostaje uprawa mechaniczna – są stosowane metody takie jak uprawa roślin okrywających między zbiorami i zasiewanie uprawy głównej – (Gold, 2003).

Jeśli potrzebujesz pomocy w napisaniu pracy z zakresu ochrony środowiska, to polecamy serwis pisanie prac - prace z ekologii i innych kierunków pisane na (prawie) każdy temat.

W latach 2001-2002 nastąpił w Polsce wzrost produkcji biogazu o 8% (do 62000 toe) [4] i należy się spodziewać, że w najbliższych latach zwiększy się tempo tego przyrostu.

Zawarte w Krajowym Planie Gospodarki Odpadami, a wynikające z Dyrektywy o składowiskach odpadów, zapisy zobowiązują do ograniczenia ilości odpadów ulegających biodegradacji kierowanych na składowiska. Docelowo dąży się, by w 2020 roku składować tylko 35% wagowych ilości bioodpadów wytworzonych w roku 1995. Oznacza to konieczność budowy nowych i rozwoju istniejących obiektów do biologicznego przetwarzania odpadów komunalnych. Ich przepustowość w ciągu najbliższych 5 lat musi wzrosnąć 8-krotnie. Przewiduje się również wzrost zainteresowania beztlenowymi metodami unieszkodliwiania odpadów. Szczególnie zauważalne będzie to w przypadku większych miast lub związków gmin o zaludnieniu powyżej 100 tys. mieszkańców. Czynnikiem decydującym o wyborze technologii fermentacji beztlenowej może być konieczność uniknięcia uciążliwości odorowej lub ograniczony teren, przeznaczony na inwestycje gospodarki odpadami..

Dodatkową zachętę dla potencjalnych inwestorów może stanowić konieczność zwiększenia produkcji energii ze źródeł niekonwencjonalnych. Wymóg ten zawarty jest w Strategii Rozwoju Energetyki Odnawialnej. Zwłaszcza, że zgodnie z Rozporządzeniem Ministra Gospodarki, Pracy i Polityki Społecznej [33] zakłady energetyczne mają obowiązek zakupu energii pochodzącej ze źródeł odnawialnych, w tym z zakładów produkcji biogazu.

Niewątpliwie dużo zależeć będzie od środków finansowych, jakie będą do dyspozycji, w poszczególnych jednostkach samorządowych. Obecnie mogą się one ubiegać o pomoc w pokryciu części kosztów inwestycji zarówno z funduszy polskich, jak i Unii Europejskiej. Instytucjami udzielającymi pożyczek i dotacji są:

• Narodowy Fundusz Ochrony Środowiska i Gospodarki Wodnej;
• Wojewódzkie, Powiatowe i Gminne Fundusze Ochrony Środowiska i Gospodarki Wodnej;
• Fundacja Ekofundusz;
• Bank Ochrony Środowiska;
• Fundusz na Rzecz Globalnego Środowiska;
• Europejski Fundusz Rozwoju Regionalnego (ERDF);
• Fundusz Spójności (Cohesion Fund);

Jedną z organizacji zajmujących się propagowaniem rozwoju energetyki odnawialnej w Polsce jest założone przez Komisję Europejską w 1994 r. Europejskie Centrum Energii Odnawialnej (EC BREC). Ta instytucja naukowo- badawcza zaangażowana jest we wprowadzanie nowych technologii energetyki odnawialnej na polski rynek oraz zgodnie z decyzją Rady Ministrów odpowiada za wdrożenie polityki państwa w zakresie odnawialnych źródeł energii.

Według danych EC BREC w Polsce pracuje 32 biogazownie komunalne na osad ściekowy o łącznej mocy 61,5 MW [44]. Koszt produkcji energii w przypadku skojarzonego wytwarzania energii elektrycznej i ciepła (320 kWel i 540 kWterm) wynosił w 2000 r. 0,32 zł/kWh [12] i był mniejszy niż w przypadku elektrowni wiatrowej lub wodnej budowanej od podstaw. W przypadku zastosowania technologii fermentacji frakcji organicznej odpadów komunalnych koszty powinny być zbliżone do kosztów fermentacji osadów ściekowych, ze względu na duże podobieństwo technologii.

Jeśli potrzebujesz pomocy w napisaniu pracy z zakresu ochrony środowiska, to polecamy serwis pisanie prac - prace z ekologii i innych kierunków pisane na (prawie) każdy temat.

Osady ściekowe

Osady z oczyszczania ścieków komunalnych można podzielić na dwie grupy: pochodzące z mechanicznego oczyszczania ścieków (skratki i piasek z piaskowników) oraz z oczyszczania mechaniczno-biologicznego (osad wstępny i nadmierny). Osad wstępny jest pozostałością po procesie sedymentacji zawiesin w osadnikach wstępnych, o zawartości 1-2% s.m. zanieczyszczeń mineralnych i organicznych. Osad nadmierny powstaje w procesie oczyszczania biologicznego, zawiera 2% s.m. zanieczyszczeń, głównie organicznych.

Technologia stabilizacji osadów ściekowych w procesie fermentacji metanowej jest dobrze rozwinięta i szeroko stosowana. W zależności od kraju, zazwyczaj obejmuje w granicach od 30 do 70% powstających osadów [3]. Fermentacja zapewnia zmniejszenie uciążliwości odorowej oraz, w przypadku procesu dwufazowego lub termofilowego, eliminację patogenów w osadach. Przy fermentacji mezofilowej ginie do 70%, a przy termofilowej ok. 100% pasożytów zwierzęcych [22].

Coraz częściej wykorzystywana jest również wspólna fermentacja osadów ściekowych i bioodpadów. Efekty tego rozwiązania to przede wszystkim [17]:

• zwiększona produkcja biogazu;
•  wyższy stopień rozkładu substancji organicznej;
• niższe stężenie substancji szkodliwych oraz wyższe substancji nawozowych w osadzie przefermentowanym.

Odpady rolnicze

Korzyści wynikające ze stosowania technologii fermentacji metanowej do unieszkodliwiania odpadów rolniczych to przede wszystkim:

• wyeliminowanie z nawozu substancji rolniczo szkodliwych (kwasy organiczne) powodujących porażanie roślin oraz przykry efekt zapachowy;
• zwiększenie wartości nawozowych substancji i ich lepsza przyswajalność;
• zapobieganie skażeniu wody gruntowej bakteriami;
• zapobieganie spływowi nawozu do wód gruntowych i ich eutrofizacji;
• odzysk i wykorzystanie biogazu;

Zastosowanie fermentacji metanowej odpadów rolniczych ma długą tradycję w krajach azjatyckich, gdzie budowano małe, przydomowe obiekty. W Nepalu istnieje ok. 47 tys., a w Chinach ok. 6 mln biogazowni [3] wykonanych sposobem gospodarczym i działających w oparciu o podziemne, niezaizolowane komory fermentacyjne. Surowcem do produkcji biogazu wykorzystywanego do gotowania oraz oświetlania, jest nawóz zwierzęcy i resztki organiczne z domu. Komory opróżnia się raz do roku, a przefermentowany osad stosuje się na polach jako nawóz.

Najbardziej zaawansowany standard technologiczny prezentują biogazownie w Danii i w Niemczech, gdzie istnieje wiele małych, średnich i dużych obiektów. Nowoczesne modele fermentacji odpadów rolniczych nastawione są na powstawanie dużych, scentralizowanych zakładów eksploatowanych przez wiele farm współpracujących ze sobą.

W Polsce powstało kilka biogazowni rolniczych, jednak większość z nich już nie pracuje, głównie ze względu na trudności rolników z utrzymaniem hodowli lub zawodność użytej technologii. Okres zwrotu takich obiektów wynosi około 2,5 roku, istnieje jednak kilka barier, które uniemożliwiają szersze stosowanie tych technologii. Są to przede wszystkim [47]:

• wysokie koszty inwestycyjne (1-2 mln zł [21]);
• wymagana odpowiednio wysoka ilość zwierząt (powyżej 60 SD – umownych sztuk dużych o masie 500 kg);
• nowe trendy w rolnictwie spłukiwania odpadów powodujące wzrost zawartości wody i uniemożliwiające przebieg procesu fermentacji;
• choroby zwierząt wymagające leczenia antybiotykami, które mogą być szkodliwe dla bakterii fermentacyjnych;
• niskie temperatury w zimie wymuszające dodatkowe ogrzewanie;
• brak informacji, niska świadomość ekologiczna lub brak motywacji rolników.

Ścieki przemysłowe

Wykorzystanie procesu fermentacji metanowej jest dość powszechne w fazie wstępnego oczyszczania ścieków przemysłowych pochodzących z:

• produkcji żywności: przetwórstwo warzyw, mleczarnie, rzeźnie;
• produkcji napojów: browary, gorzelnie, produkcja kawy, soków owocowych;
• produkcji papieru, desek, gumy, chemikaliów, krochmalu, farmaceutyków.

Do zalet takiego rozwiązania w porównaniu z tlenowymi metodami oczyszczania ścieków należą:

• mniejsze koszty instalacji (brak napowietrzania);
• obniżenie kosztów usuwania osadów, gdyż jedynie 2-6% usuwanego ChZT (zamiast 30 do 60%) przekształca się w osad nadmierny;
• produkcja biogazu (300-400 m3 z 1 Mg usuwanego ChZT);
• kontrola odorów.

Dzięki rozwojowi wiedzy o podstawach mikrobiologicznych, biochemicznych i termodynamicznych procesu fermentacji metanowej możliwe jest zwiększanie wydajności procesu oraz rozszerzenie rodzajów wykorzystywanych substratów organicznych. Oprócz ścieków przemysłu spożywczego czy papierniczego, coraz częściej prowadzi się beztlenową biodegradację fenoli, substancji powierzchniowo czynnych, a nawet produktów petrochemicznych. Obecnie jedynie nienasycone węglowodory, eter, lignina i niektóre tworzywa sztuczne nie ulegają w ogóle lub bardzo powoli biodegradacji w warunkach beztlenowych.

Największy problem w rozpowszechnieniu metod beztlenowego oczyszczania ścieków stanowi wolny czas namnażania się bakterii metanowych prowadzących proces. Postępem w tym zakresie było wypracowanie kilku metod [25]:

• wprowadzenie technologii dwustopniowych;
• uzyskanie populacji drobnoustrojów o dobrych właściwościach sedymentacyjnych;
• uzyskanie granulkowatej formy bakterii (proces UASB – Upflow Anaerobic Sludge Blanket);
• zastosowanie nośników do immobilizacji drobnoustrojów (złoże fluidalne) pozwalających na znaczne zwiększenie ich stężenia w bioreaktorze i uniezależnienie efektywności procesu od czasu generacji drobnoustrojów;
• opanowanie techniki uzyskiwania aktywnej biocenozy drogą prostej selekcji poprzez kolejne procesy porcjowe.

Nadal pewnym ograniczeniem w powszechnym stosowaniu fermentacji ścieków jest jej wrażliwość na wahania czynników środowiskowych.

Odpady komunalne

Odpady komunalne można podzielić na trzy podstawowe grupy:

• frakcję ulegającą biodegradacji, jak odpady kuchenne, papier i tekturę, odpady zielone;
• frakcję palną, jak opakowania, tworzywa sztuczne, odpady tekstylne;
• frakcję obojętną, jak odpady mineralne, szkło i metale.

Zawartość poszczególnych frakcji jest różna w zależności od regionu, typu zabudowy, poszczególnych gospodarstw domowych. Odpady biodegradowalne stanowią średnio około 40% strumienia odpadów komunalnych.

Procesowi fermentacji metanowej może być poddawana wysegregowana organiczna frakcja odpadów komunalnych lub odpady zmieszane. W przypadku odpadów segregowanych u źródła, poza wykorzystaniem energii, następuje również recyrkulacja materii organicznej i zawartych w niej składników, gdyż pozostałość po fermentacji może być stosowana w rolnictwie. Natomiast stabilizacja odpadów zmieszanych zapobiega przyszłym problemom z emisją biogazu na składowisku. Technologie fermentacji bioodpadów są bardziej atrakcyjne ekonomicznie i częściej stosowane [Rysunek 7] niż w przypadku odpadów zmieszanych ze względu na możliwość wykorzystania wszystkich produktów procesu.

Rysunek 7. Porównanie przepustowości zakładów prowadzących fermentację bioodpadów i zmieszanych odpadów komunalnych w Europie w poszczególnych latach [35]

---

[3] „Biogas and More! Systems and Markets Overview of Anaerobic digestion, IEA Bioenergy, 2001, http://www.novaenergie.ch/iea-bioenergy-task37/Dokumente/Biogas%20and%20More.pdf

[17] Jędrczak Andrzej, Biolo giczne przetwarzanie odpadów, Przegląd Komunalny nr 6/2001

[22] Kowalski Z., Wzorek Z., Gorazda K., Kulczycka J., Czajka K., Przewrocki P., „Minimalizacja oddziaływania osadów ściekowych na środowisko, Czasopismo Techniczne nr 94-97, Kraków 2003, http://www.min-pan.krakow.pl/Zaklady/zgospod/pub-pdf/Osady2003.pdf

[35] Shefali Verma, An aerobic digestion of biodegradable organics in municipal solid wastes, Columbia University, 2002, http://www.seas.columbia.edu/earth/vermathesis.pdf

Jeśli potrzebujesz pomocy w napisaniu pracy z zakresu ochrony środowiska, to polecamy serwis pisanie prac - prace z ekologii i innych kierunków pisane na (prawie) każdy temat.

Krajowy Plan Gospodarki Odpadami [23] przyjęty został uchwałą Rady Ministrów z dnia 29 października 2002 r. i określa strategię działań na lata 2003-2014. Jego celem jest przedstawienie koniecznych zadań, których realizacja pozwoli na stworzenie zintegrowanej gospodarki odpadami zapewniającą ochronę środowiska, z uwzględnieniem obecnych i przyszłych możliwości technicznych, organizacyjnych oraz uwarunkowań ekonomicznych.

Dokument dokonuje analizy obecnego stanu gospodarki odpadami w Polsce, ilości powstających odpadów i sposobów postępowania z nimi oraz prezentuje prognozy zmian w ilości i strukturze odpadów w nadchodzących latach. Poza tym formułuje krótkookresowe (2003-2006) oraz długookresowe (2007-2014) zadania i cele do osiągnięcia. W pierwszej kolejności najważniejsze jest:

• objęcie wszystkich mieszkańców kraju zorganizowaną zbiórką odpadów oraz podnoszenie ich świadomości ekologicznej;
• rozwój selektywnej zbiórki odpadów ze szczególnym uwzględnieniem odpadów ulegających biodegradacji, opakowaniowych, wielkogabarytowych, budowlanych i niebezpiecznych;
• działania zmierzające do zamykania, rekultywacji lub modernizacji nieefektywnych lokalnych składowisk odpadów komunalnych oraz budowa składowisk regionalnych;
• realizowanie gospodarki odpadami w układach ponadlokalnych.

Zadania długookresowe obejmują udoskonalanie systemów gospodarki odpadami komunalnymi, rozwój selektywnej zbiórki oraz wdrażanie nowoczesnych technologii odzysku i unieszkodliwiania odpadów.

Wymagania ograniczenia ilości odpadów ulegających biodegradacji zawarte w KPGO wynikają z dyrektywy Rady 99/31/EC [11]. Dyrektywa zakłada ograniczenie ilości tych odpadów kierowanych na składowiska do 75% w 2010 r., do 50% w 2013 r. i 35% w 2020 r. w stosunku do masy bioodpadów wytworzonych w 1995 r. (4380 tys. Mg).

Jednym z głównych instrumentów promowania odzysku odpadów komunalnych ulegających biodegradacji będzie polityka opłat za składowanie. Ma ona zachęcać do wykorzystywania lub biologicznego przekształcania odpadów. Plan działań w zakresie gospodarki odpadami ulegającymi biodegradacji na lata 2003-2013 obejmuje:

• znaczny rozwój selektywnej zbiórki;
• budowę instalacji zapewniających zwiększenie aktualnej przepustowości obiektów do unieszkodliwiania bioodpadów w Polsce (248 tys. Mg):
• 3-krotne do roku 2006 (do 680 tys. Mg);
• 8-krotne do roku 2010 (do 2067 tys. Mg);
• 15-krotne do roku 2013 (do 3642 tys. Mg).

W pierwszym okresie realizacji KPGO decyzje będą dotyczyć metod biologicznych (kompostowanie, fermentacja) lub biologiczno-mechanicznych.

Krajowy Plan Gospodarki Odpadami (KPGO) stanowi kluczowy dokument strategiczny, który określa politykę państwa w zakresie gospodarowania odpadami, a także wytycza kierunki działań zmierzających do ograniczenia ich negatywnego wpływu na środowisko naturalne i zdrowie ludzi. Dokument ten wpisuje się w szerszy kontekst regulacji krajowych i unijnych, zwłaszcza w odniesieniu do Ramowej Dyrektywy w sprawie odpadów (2008/98/WE), dyrektyw dotyczących składowisk odpadów oraz dyrektyw promujących recykling i ograniczenie ilości odpadów biodegradowalnych trafiających na składowiska. KPGO jest podstawą do tworzenia polityki gospodarki odpadami na poziomie regionalnym i lokalnym, a jego wdrażanie ma bezpośredni wpływ na ochronę środowiska, rozwój infrastruktury recyklingowej i wzrost efektywności systemu gospodarowania odpadami w kraju.

Podstawowym celem Krajowego Planu Gospodarki Odpadami jest zapewnienie zrównoważonego zarządzania odpadami, co oznacza minimalizowanie ich ilości, maksymalne wykorzystanie surowców wtórnych, ograniczenie negatywnego wpływu odpadów na środowisko oraz racjonalne planowanie infrastruktury gospodarki odpadami. Dokument wyznacza zarówno cele ilościowe, jak i jakościowe, obejmujące zmniejszenie masy odpadów składowanych, zwiększenie udziału recyklingu i odzysku, a także poprawę jakości segregacji odpadów u źródła. KPGO wskazuje również na konieczność wdrażania innowacyjnych technologii odzysku energii z odpadów oraz zwiększenie wykorzystania bioodpadów w procesach kompostowania i produkcji biogazu.

Jednym z istotnych elementów KPGO jest klasyfikacja i priorytetyzacja działań w zakresie różnych grup odpadów. Dokument szczegółowo określa strategie postępowania z odpadami komunalnymi, przemysłowymi, niebezpiecznymi, medycznymi, budowlanymi oraz bioodpadami. Dla każdej grupy odpadów przewidziane są konkretne działania, takie jak rozwój systemów selektywnej zbiórki, modernizacja składowisk i instalacji przetwarzania, wdrażanie systemów odzysku surowców i energii oraz monitorowanie skuteczności tych działań. Szczególny nacisk położony jest na ograniczenie odpadów niebezpiecznych i minimalizowanie ryzyka ich negatywnego wpływu na środowisko i zdrowie ludzi, co wymaga stosowania rygorystycznych standardów technicznych, monitoringów oraz procedur kontrolnych.

KPGO uwzględnia także aspekt planowania infrastruktury i regionalizacji systemów gospodarowania odpadami. Dokument wskazuje na potrzebę budowy nowych instalacji do recyklingu, kompostowania i odzysku energii, a także na konieczność modernizacji istniejących składowisk i instalacji przetwarzania odpadów. W planowaniu uwzględnia się zarówno potrzeby wynikające z aktualnej ilości odpadów, jak i prognozy ich wzrostu w perspektywie kilkunastu lat. Regionalizacja systemów gospodarowania odpadami pozwala na efektywne wykorzystanie istniejącej infrastruktury, minimalizację kosztów transportu oraz ograniczenie negatywnego wpływu odpadów na środowisko.

Ważnym aspektem KPGO jest integracja z polityką zrównoważonego rozwoju i ochrony środowiska. Plan podkreśla konieczność uwzględniania wymogów ochrony powietrza, wód i gleby przy planowaniu i eksploatacji instalacji do przetwarzania odpadów. Dokument promuje również gospodarkę o obiegu zamkniętym, w której odpady są traktowane jako surowiec wtórny, a ich ponowne wykorzystanie jest priorytetem. KPGO wskazuje także na potrzebę edukacji społecznej w zakresie segregacji odpadów i ograniczania marnotrawstwa, co ma bezpośredni wpływ na skuteczność całego systemu gospodarowania odpadami.

Dokument przewiduje również monitoring i ewaluację realizacji celów. Państwo, poprzez odpowiednie instytucje, prowadzi regularne raportowanie ilości odpadów, poziomu recyklingu, wydajności instalacji przetwarzania oraz zgodności działań z obowiązującymi normami. System monitoringu pozwala na identyfikację problemów, planowanie dalszych działań i wprowadzanie korekt w strategii gospodarki odpadami. Wdrożenie efektywnego monitoringu i raportowania jest niezbędne zarówno dla kontroli krajowej, jak i w kontekście sprawozdawczości wobec organów unijnych.

KPGO uwzględnia również aspekt finansowy i ekonomiczny gospodarki odpadami. Dokument wskazuje na konieczność zapewnienia odpowiednich mechanizmów finansowania inwestycji w infrastrukturę, modernizacji instalacji przetwarzania odpadów, systemów selektywnej zbiórki oraz edukacji społeczeństwa. W planowaniu uwzględnia się zarówno środki krajowe, jak i fundusze unijne, które mogą wspierać rozwój zrównoważonej gospodarki odpadami oraz wdrażanie innowacyjnych technologii przetwarzania i odzysku. Efektywne wykorzystanie środków finansowych pozwala na zwiększenie dostępności nowoczesnych rozwiązań technologicznych, poprawę jakości środowiska oraz ograniczenie kosztów eksploatacyjnych w dłuższej perspektywie.

KPGO ma również wymiar prawny i regulacyjny, ponieważ implementacja planu wymaga dostosowania krajowych przepisów do wymogów unijnych oraz zapewnienia spójności legislacyjnej między różnymi poziomami zarządzania – krajowym, regionalnym i lokalnym. Dokument określa obowiązki jednostek samorządu terytorialnego, przedsiębiorstw komunalnych i prywatnych operatorów w zakresie prowadzenia systemów zbiórki, transportu, segregacji i przetwarzania odpadów. Wskazuje także na konieczność prowadzenia działań kontrolnych, audytów i egzekwowania wymogów prawnych wobec podmiotów gospodarczych.

Wreszcie, KPGO jest dokumentem dynamicznym, który podlega aktualizacjom w zależności od zmian w ilości odpadów, rozwoju technologii, przepisów krajowych i unijnych, a także zmian demograficznych i ekonomicznych w kraju. Regularna aktualizacja pozwala na dostosowanie planu do rzeczywistych potrzeb i warunków, a także umożliwia wprowadzanie innowacyjnych rozwiązań w zakresie gospodarki odpadami, zgodnych z zasadami zrównoważonego rozwoju i ochrony środowiska.

Krajowy Plan Gospodarki Odpadami jest podstawowym narzędziem strategicznym państwa w zakresie gospodarowania odpadami. Dokument określa cele i kierunki działań, promuje recykling i odzysk, minimalizuje ilość odpadów składowanych, chroni środowisko naturalne i zdrowie ludzi, wspiera rozwój infrastruktury i innowacyjnych technologii oraz uwzględnia edukację społeczną i aspekt finansowy gospodarki odpadami. Skuteczna realizacja KPGO pozwala na budowanie nowoczesnego, zrównoważonego systemu gospodarowania odpadami, który odpowiada zarówno wymaganiom krajowym, jak i unijnym, przyczyniając się do ochrony środowiska i rozwoju gospodarki cyrkularnej.

Jeśli potrzebujesz pomocy w napisaniu pracy z zakresu ochrony środowiska, to polecamy serwis pisanie prac - prace z ekologii i innych kierunków pisane na (prawie) każdy temat.