Hoofdstuk 3

Thema 3 Mens en milieu Basisstof 1 De relatie mens en milieu Het milieu wordt beïnvloed door de mens: - de mens kan elementen toevoegen aan het milieu; kan leiden tot vervuiling - de mens kan elementen onttrekken aan het milieu; kan leiden tot uitputting - de mens kan het milieu veranderen: kan leiden tot aantasting
Oorzaken van milieuproblemen: - de enorme bevolkingstoename (hoge bevolkingsdruk) - de veranderde wijze van leven (oa hoge industriële productie, chemische en technische ontwikkeling, grootschalige landbouw, veranderde infrastructuur) Gevolgen van milieuproblemen: - vervuiling van lucht, water en bodem door afvalstoffen - uitputting van de natuurlijke energiereserves en grondstoffen - aantasting van het landschap oa door de omzetting van natuurlijke ecosystemen in kunstmatige ecosystemen (bv weilanden) - sterke vermindering van het aantal soorten planten en dieren (veel soorten worden met uitsterven bedreigd) Basisstof 2 Voedselproductie Manieren voor een optimale productie van voedsel: 1.Bemesting van de bodem met stalmest of kunstmest. Door het oogsten van voedingsgewassen en uitspoeling (dat mineralen met het regenwater wegzakken naar diepere lagen) worden mineralen (voedingsstoffen) aan de kringloop van stoffen onttrokken. Door te bemesten worden mineralen (vooral stikstofhoudende mineralen en fosfaat) toegevoegd. 2. Bodembewerking (ploegen, eggen). Plantenwortels kunnen beter in de bodem doordringen. Meer lucht in de bodem bevordert de mineralisatie. 3. Bescherming tegen voedingsgewassen tegen ziekten en plagen - Chemische bestrijding (pesticiden, insectenbestrijdingsmiddelen: insecticiden, onkruidbestrijdingsmiddelen: herbiciden). Voordeel: effectieve bestrijdingsmethode. Nadelen: - veel pesticiden niet soortspecifiek (doden veel soorten organismen) - er ontstaan resistente populaties - sommige pesticiden zijn persistent (langzaam afgebroken); er vindt accumulatie plaats (het ophopen van bestrijdingsmiddelen in dieren die aan het eind van een voedselketen staan) - Biologische bestrijding: - door gebruik van natuurlijke vijanden - door lokken met geuren en geluiden; dan doden/onvruchtbaar maken - door vruchtwisseling (plantenziekten worden voorkomen door nooit twee jaar achtereen hetzelfde gewas op stuk grond te verbouwen) Monocultuur = dat op een groot landbouwareaal één soort gewas wordt geteeld. Door monoculturen kan het land efficiënt worden bewerkt. Maar vergroot de kans op plagen. Krachtvoer = veevoer dat is samengesteld uit verschillende grondstoffen, bevat veel energierijke stoffen en de juist mineralen (kan geneesmiddelen / hormonen toegevoegd zijn). Bio-industrie: intensieve veehouderij. Ongeveer ¼ van de mestproductie is mestoverschot. Rundvee produceert het meeste mest (¾), het mest van vleesvarkens en fokvarkens draagt het meeste bij aan het mestoverschot. Gangbare landbouw: monoculturen, chemische bestrijding, kunstmest, bio-industrie. Biologische landbouw: - geen monoculturen (alleen vruchtwisseling) - geen pesticiden (alleen biologische bestrijding) - geen kunstmest (alleen stalmest) - geen intensieve veeteelt
Basisstof 3 De lucht Emissie = de uitstoot van gassen. Bij verbranding van fossiele brandstoffen komen koolstofdioxide, zwaveldioxide (SO2) en stikstof oxiden vrij. Samen met waterdamp en zuurstof uit de lucht ontstaat uit zwaveldioxide zwavelzuur (H2SO4) en uit stikstofoxiden salpeterzuur (HNO3) > zure stoffen. Zure regen / natte zuurdeposito = de met regen (of mist) naar beneden gevallen zure stoffen
Depositie = de neerslag van stoffen op het aardoppervlak. Droge zuurdeposito = het onveranderd (in droge vorm) neerslaan van het zwaveldioxide en van de stikstofoxide onveranderd. Door zuurdeposito worden de bodem en het water zuurder; verzuring, leidt oa tot het oplossen van bepaalde giftige metalen in de bodem; komen in (relatief) hoge concentraties in het grondwater voor (schadelijk). In de bodem zijn belangrijke mineralen voor planten (calcium, kalium, magnesium) gebonden aan andere stoffen. Door verzuring komen deze mineralen vrij en spoelen naar diepere bodemlagen; onbereikbaar voor wortels van planten. Verzuring heeft schadelijke effecten op planten: wortelharen worden beschadigd (minder goed opnemen van mineralen), huidmondjes in bladeren beschadigen (blijven langer openstaan; verdamping neemt toe), fotosynthese geremd, groei van planten neemt af, planten verzwakken omdat ze minder weerstand hebben tegen ziekteverwekkers. Dieren (vooral waterdieren), bomen (vooral naaldbomen) en monumenten worden aangetast. Ongeveer de helft van de zure regen in Nederland komt uit het buitenland (vooral Duitsland). Veroorzakers van zure regen: - Industrie (meer dan de helft van de zwaveldioxide is afkomstig van industrie) - Elektriciteitscentrales (kolen en olie gestookt, elektriciteitscentrales die ‘schoon’ zijn verbranden aardgas, daar komt geen zwaveldioxide en weinig stikstofoxiden vrij) - Verkeer (meer dan de helft van de stikstofoxiden is afkomstig van verkeer) - Landbouw (vooral bio-industrie; 94% van de ammoniak is afkomstig van de landbouw, uit mest, stof komt met regen in de bodem terecht, door nitrificerende bacteriën wordt het ammoniumsulfaat omgezet in nitraat; stoffen vrij: verzuring) Door chemische industrie worden allerlei giftige gassen in de lucht uitgestoten. Ook uitlaatgassen zijn slecht. Vorming van ozon en zwaveldioxide: - aantasting van longweefsel bij dier en mensen (oa door vorming van smog, vettige mist die ozon, zwaveldioxide en roet bevat) - ozon beschadigt bladeren en remt de groei van planten
Oorzaak van aantasting van de ozonlaag: CFK’s worden oa gebruikt als koelmiddel in (oudere) koel- en vrieskasten en in koelinstallaties van bedrijven. Gevolgen van aantasting van de ozonlaag: - toename van huidkanker doordat meer ultraviolette straling (UV-straling) doordringt tot de aarde - versterking van het broeikaseffect doordat meer warmtestraling doordringt tot de aarde Basisstof 4 Het water Zelfreinigend vermogen van het water = het vermogen alle organische afvalstoffen langs de natuurlijke weg te mineraliseren (door reducenten). Eutrofiëring (vermesting) = de sterke toename van de hoeveelheid mineralen (vooral fosfaat en nitraat) in oppervlaktewater, waardoor voedselrijk (eutroof) water ontstaat. Oorzaken van eutrofiëring: - Overbemesting met stalmest: een deel van de mest spoelt van het land af en komt terecht in oppervlaktewater waarna mineralisatie volgt. Op het land spoelt na mineralisatie van de stalmest een deel van de mineralen uit naar het grondwater en komt vervolgens terecht in oppervlaktewater. - Bemesting met kunstmest: een deel van de mineralen komt rechtstreeks door afspoeling of door uitspoeling via het grondwater terecht in oppervlakte water. Gevolgen van eutrofiëring: - Omzetting van voedselarme wateren en bodems in voedselrijke: verandering van de soortensamenstelling in ecosystemen. - Sterke toename van sommige soorten waterplanten oa kroos en bepaalde soorten algen waardoor waterbloei ontstaat. Waterbloei = het verschijnsel dat het water een groene kleur krijgt door een sterke toename van sommige waterplanten (oa kroos en bepaalde soorten algen). - Door de algengroei wordt het water troebel. - Ondergedoken waterplanten sterven, doordat ze minder licht ontvangen: grote hoeveelheden organische afvalstoffen. - Bepaalde soorten roofvissen verdwijnen, doordat ze prooi niet meer kunnen vinden. - Bepaalde witvissoorten zoals brasem breiden zich daardoor sterk uit. Deze soorten vissen eten zoöplankton (vooral watervlooien). - Watervlooien voeden zich met algen. Doordat veel watervlooien verdwijnen vindt nog meer algengroei plaats. - De algen sterven na enige tijd. Dit leidt tot grote hoeveelheden organische afvalstoffen in het water, waardoor reducenten zich snel vermeerderen. - Doordat reducenten veel zuurstof gebruiken, ontstaat zuurstofgebrek. Daardoor sterven veel dieren, wat leidt tot nog meer organische afvalstoffen. - Uiteindelijk kan stinkend, dood water ontstaan. Oorzaken van vervuiling van water met chemische afvalstoffen: - Lozing van zuurstofarm industrieel afvalwater met chemische afvalstoffen (oa giftige metalen zoals cadmium, kwik, lood, zink). - Doorspoelen van huishoudelijk afvalwater met chemische afvalstoffen via het riool. - Gebruik van pesticiden (een deel komt terecht in het oppervlakte- en grondwater). Gevolgen van vervuiling van water met chemische afvalstoffen: - Vermindering van het zelfreinigend vermogen. - Accumulatie van giftige stoffen in voedselketens. - Bedreiging van de kwaliteit van het drinkwater. - Versterking van algengroei doordat watervlooien sterven. Rioolwaterzuivering: Mechanische zuivering: filtering en voor- en nabezinking. Biologische zuivering: afbraak van organisch afval door reducenten. Chemische zuivering: oa defosfatisering (bacteriën nemen selectief zware metalen op). Basisstof 5 De bodem Oorzaak van ontbossing: behoefte aan brandhout, hardhout en landbouwgrond. Gevolgen van ontbossing: - Door erosie en overstromingen verlies van vruchtbare grond en woestijnvorming. - Vernietiging van genetische informatie. Oorzaak van verdroging: daling van de grondwaterstand door kanalisering en toenemend waterverbruik (waarvoor grondwater wordt opgepompt). Gevolgen van verdroging: - Verandering van de soortensamenstelling van ecosystemen door verandering in mineralisatie - Vermindering van de gezondheidstoestand van bomen. Oorzaken van bodemvervuiling: - Storten van industrieel chemisch afval of klein chemisch afval. - Uitstoot van lood door het verkeer. Gevolgen van bodemvervuiling: - Een bodem waarop niet meer kan worden geleefd door mensen zodat bodemafgraving (bodemsanering) noodzakelijk is. - Vervuiling van het grondwater. - Accumulatie van oa lood in voedselketens
Gescheiden inzameling van afval maakt milieuvriendelijke verwerking mogelijk. Methoden van afvalverwerking: - Recycling: afvalproducten gebruiken als grondstoffen voor nieuwe producten (glas, papier, blik, plastic etc.). Milieuvriendelijk door besparing van grondstoffen. - Composteren: reducenten breken GFT-afval af tot compost. Compost wordt gebruikt om de bodem te verbeteren. Alleen biologisch afbreekbaar afval is te composteren. - Storten op vuilnisbelt: Voordelen: gemakkelijk en goedkoop. Nadelen: bodem- en grondwatervervuiling, verstoring van het landschap en verspilling van grondstoffen. - Verbranden in afvalverbrandingsinstallaties: Voordelen: kost weinig ruimte en er komt energie vrij. Nadelen: verspilling van grondstoffen, luchtvervuiling (oa stikstofoxiden, dioxide en andere kankerverwekkende stoffen) en er blijven giftige verbrandingsresten (slakken) over.