Ochrona i rekultywacja środowisk wodnych 1400-215ORSW

Wykłady podzielone są na trzy grupy tematyczne. Pierwsza dotyczy podstawowej wiedzy ekologicznej niezbędnej do próby zrozumienia funkcjonowania ekosystemów wodnych i analizy ich zagrożeń. Część druga dotyczy diagnozy stanu tych ekosystemów. Część trzecia to analiza metod stosowanych przy rekultywacji środowisk wodnych.
WIEDZA PODSTAWOWA
1. Przyczyny i skutki obniżania się lustra wód podziemnych; konsekwencje dla wód powierzchniowych.
2. Przyczyny i skutki zmniejszania się retencji w zlewniach.
3. Rodzaje retencji.
4. Wpływ cech wód płynących na ich podatność na degradację.
5. Najważniejsze zagrożenia wód płynących.
6. Koncepcja ciągłości rzek (ang. river continuum).
7. Wpływ zapór na wody powierzchniowe i gruntowe.
8. Wpływ cech jezior na ich podatność na degradację.
9. Jeziora nieharmonijne – czynniki zapobiegające ich eutrofizacji.
10. Krążenie i formy azotu.
11. Krążenie i formy fosforu.
12. Krążenie przemiany materii organicznej (formy materii organicznej, rola mikroorganizmów w ich krążeniu (procesy mikrobiologiczne w wodach), funkcjonowanie pętli mikrobiologicznej, ektoenzymy (ich źródło i rola w ekosystemie)).
13. Bioakumulacja i biomagnifikacja.
14. Definicja i rodzaje skażeń.
15. Źródła i konsekwencje skażeń (termicznych, zakwaszania wód, bakteriologicznych).
DIAGNOZA
16. Wskaźniki stanu ekologicznego według RDW.
17. Wskaźniki biologiczne (charakterystyka wykorzystywanych grup organizmów, ich wady i zalety w określaniu stanu ekologicznego; reakcja zespołów organizmów na wzrost trofii); dokładnie: wskaźniki fitoplanktonowe, polski indeks biotyczny (BMWP-PL); zooplankton i ichtiofauna jako wskaźniki stanu ekologicznego.
18. Czynniki biotyczne przydatne w diagnozie (BZT5, miano coli).
19. Czynniki fizyczne (temperatura, zapach, mętność, zawiesiny/unosiny, barwa, przewodnictwo elektrolityczne).
20. Wskaźniki chemiczne – co mierzymy, o czym świadczą, co determinują (odczyn wody, utlenialność, redox, twardość (ogólna i węglanowa), pH, ChZT, stężenie biogenów, chlorków, siarczanów, żelaza, rozpuszczonego tlenu, metali ciężkich).
21. Diagnoza osadu (frakcje fosforu w osadach, zdolności sorpcyjne osadów w stosunku do fosforanów (koncentracja równowagi - EPC)).
22. Indeks TSI.
23. Poszukiwanie czynników limitujących produkcję pierwotną i zagęszczenie fitoplanktonu w wodzie.
METODY REKULTYWACJI
(sposoby realizacji, spodziewane efekty, kiedy warto stosować, wady i zalety metod)
Ograniczanie stężenia biogenów
24. Zmniejszanie dopływu biogenów (zmniejszanie emisji biogenów, zwiększanie retencji biogenów w zlewni, tworzenie stref buforowych, przekierowywanie ścieków).
25. Izolowanie biogenów (izolowanie osadów, flokulacja fosforu, inaktywacja fosforu w osadach, sztuczna cyrkulacja, natlenianie osadów i hypolimnionu, zasilanie osadów w azotany, wiązanie w biomasę).
26. Rozcieńczanie biogenów.
27. Usuwanie biogenów (usuwanie osadów, usuwanie biomasy, ‘zarządzanie’ peryfitonem)
28. Działania wielokierunkowe (przekształcenia hydrologiczne, usuwanie wody z hypolimnionu (np. rura Olszewskiego), nasadzanie makrofitów).
Ograniczanie ilości glonów
29. Bezpośrednie (naturalne i sztuczne algicydy).
30. Pośrednie (biomanipulacja).
Usuwanie skażeń
31. ‘Odkwaszanie’ jezior (redukcja emisji, neutralizacja chemiczna i biologiczna).
32. Usuwanie skażeń metalami ciężkimi lub związkami toksycznymi (usuwanie wody i osadów, wiązanie i usuwanie substancji niepożądanych, kontrola biologiczna).

ĆWICZENIA
Ćwiczenia rozpoczynają się wyjazdem terenowym którego celem jest ukazanie problemów związanych z przepływem wody przez zlewnie ze szczególnym uwzględnieniem degradacji cieków i terenów podmokłych.
Kolejne zajęcia odbywają się w laboratoriach:
1. Woda w zlewni (eksperymentalna analiza przepływu wody przez zlewnie).
2. Ochrona i rekultywacja zlewni (analiza w oparciu o zdjęcia lotnicze).
3. Faunistyczne wskaźniki stanu środowiska.
4. Eutrofizacja wewnętrzna – eksperymentalna analiza wymiany biogenów osad-woda (2 zajęcia).
5. Fitoplanktonowe wskaźniki stanu środowiska.
6. Biomanipulacja – eksperymentalna manipulacja poziomami troficznymi (2 zajęcia)
7. Plany ochrony i rekultywacji – warsztaty (3 zajęcia).