egzamin orl 22 (1).doc

1. pojęcie litosfery, sfery otaczające litosferę i rozwijające się na jej powierzchni.

Litosfera – część skorupy ziemskiej wraz z górną częścią płaszcza oddzielona nieciągłością Moho. Skorupa ziemska – to oceany i kontynenty. Bezpośrednio z litosferą sąsiadują hydrosfera i atmosfera. Powstały one gdy z wnętrza ziemi stopniowo uwalniały się gazy tworzące otoczkę atmosfery i hydrosfery. One łącznie z rozwijającą się na ziemi biosferą stanowią środowisko naturalne – ekosferę.

Bezpośrednio z litosferą sąsiadują hydrosfera i atmosfera. Powstały one gdy z wnętrza ziemi stopniowo uwalniały się gazy tworzące otoczkę atmosfery i hydrosfery. One łącznie z rozwijającą się na ziemi biosferą stanowią środowisko naturalne – ekosferę. To środowisko naturalne dzieli się na  środowisko geologiczne którego głębokość obejmuje część litosfery do 35 kilometrów i jego rozwój determinuje wszelkie procesy geologiczne. W skład ekosfery wchodzi też środowisko przyrodnicze o stosunkowo niewielkim zasięgu głębokościowym do kilkudziesięciu metrów i jego rozwój od powstania ziemi do chwili obecnej występuje na drodze ewolucji. Jako odrębny element wyróżnia się antroposferę. Atmosfera – sięga do 70 kilometrów, jest sferą warstwową na którą składa się troposfera, stratosfera, mezosfera, termosfera i egzosfera. Biosfera – biologiczna powłoka ziemi zamieszkałej przez organizmy żywe. Jest rozumiana jako zbiór wszystkich roślin zwierząt i innych organizmów. Tworzy pas wokół ziemi obejmującą dolną część atmosfery do wysokości około 10 kilometrów; całą hydrosferę i powierzchniową część litosfery wyznaczaną przez barierę termiczną rozwoju mikroorganizmów. Antroposfera -  sfera wydzielona dość niedawno. Jest to sfera działalności człowieka, który zmienia naturalne środowisko przez samą obecność na ziemi, kształtuje je przetwarza i odkształca naturalny bieg zachodzących w nich procesów. Poprzez rozwinięta działalność gospodarczą i techniczną z jednej strony człowiek rozwija to środowisko z drugiej strony stwarza coraz bardziej szkodliwe i trudniejsze warunki do swojej egzystencji, przede wszystkim zanieczyszcza powietrze, wody i zanieczyszcza gleby i grunty. Skażenie środowiska i jego degradacja jest skutkiem przyśpieszonego rozwoju cywilizacyjnego nabiera szczególnie groźnych rozmiarów w ostatnich 10 latach.

2. główne źródła zanieczyszczeń powierzchni litosfery. Potencjalne źródła zanieczyszczeń o znanej w przybliżeniu lokalizacji (wszelkie działania dot, poszukiwania ropy, gazu, przetwarzania ich, transportu). Wszelkiego rodzaju kopalnie, górnictwo. Zakłady przemysłowe –elektrownie, przemysł chemiczny, papierniczy. Odpady komunalne, przemysłowe, niebezpieczne. Zanieczyszczenia rolnicze (nawozy, pestycydy, herbicydy). Źródła zanieczyszczeń o nieznanej lokalizacji: klęski żywiołowe (powodzie, pożary, wybuchy wulkanów), awarie związane z wydobyciem ropy i gazu, działania zbrojne. Naturalne zagrożenia (erozje, ruchy górotwórcze, wybuchy wulkanów).

3. Pojęcie gruntu w geologii inżynierskiej. Podstawowe frakcje gruntów wg normy polskiej, grunty rodzime i grunty antropogeniczne. Grunty budowlane to ta część pow, skorupy ziemskiej, która współpracuje lub może współpracować z obiektem budowlanym, stanowi jego element, lub służy jako tworzywo do wykonywania z niego budowli ziemnych. W warunkach Polski gruntami są gł. Osady kenozoiczne rozdrobnione bez trwałych wiązań strukturalnych, składających się ze szkieletu mineralnego oraz porów, wypełnionych powietrzem i wodą. Podstawowe frakcje gruntów w Polsce opiera się na granulometrycznym: frakcja kamienista – powyżej 40 mm; frakcja żwirowa – od 2mm do 40 mm; frakcja piaskowa – od 0,05 mm do 2 mm; frakcja pyłowa – od 0,002mm do 0,05mm; frakcja iłowa – poniżej 0,002 mm.  Grunty mineralne  rodzime i grunty antropogeniczne:

Grunty mineralne zaliczamy do nich: zwietrzelina, zwietrzelina gliniasta, rumosz, rumosz gliniasty, otoczaki, żwir, żwir gliniasty, pospółka, pospółka gliniasta, piasek gruby, piasek średni, piasek drobny, piasek pylasty, piasek gliniasty, pył piaszczysty, pył, glina piaszczysta, glina piaszczysta zwięzła, glina zwięzła, glina pylasta zwięzła, ił pylasty, ił. (skaliste – skała twarda i skała miękka)  

Grunty antropogenicze:

powstają w wyniku działalności człowieka, wyróżniamy 3 typy gruntów:

warstwy kulturowe powstałe przez człowieka podczas zamieszkiwania jakiegoś terenu i jego eksploatacji. Warstwy kulturowe zawierają w sobie ślady tej działalności,

grunty nasypowe – są to grunty których ukształtowanie i położenie jest wynikiem działalności człowieka np. hałdy, czy wysypiska. Wśród gruntów nasypowych wyróżniamy grunty budowlane i nasypowe,

grunty namywane – składy poflotacyjne

4. różnice między gruntami sypkimi i spoistymi.

Grunty sypkie – to taki grunt złożony z ziarenek, nie tworzy grudek (żwiry piaski); Grunty spoiste – mają zdolność do spajania pyły, gliny, iły i iły zwięzłe; mają konsystencję zwartą, płynną, plastyczną.

5. Definicja gleb. Gleba – jest tworem przyrody stanowiącym powierzchniową warstwę lądów globu ziemskiego, zdolnym do zaspokajania zapotrzebowania roślin na składniki pokarmowe i wodę oraz zaopatrywanie roślin w niezbędną ilość ciepła i powietrza, umożliwiającym ich naturalny rozwój. Gleba powstaje z zwietrzeliny skalnej w wyniku oddziaływania na nią zmieniających się w czasie zespołów organizmów żywych i czynników klimatycznych w określonych warunkach rzeźby terenu.

6. czynniki glebotwórcze, procesy glebotwórcze. Rodzaj skały macierzystej, klimat, woda, organizmy żywe, rzeźba terenu, działalność człowieka, wiek gleby, opady atmosferyczne, wilgotność względna, temperatura. Procesy: przemywania, bielicowania, oklejania, brunatnienia, bagienny, muszenia.

7. główne typy gleb w Polsce. a). O niewykształconym profilu- początkowy proces glebotwórczy w górach, na zboczach, na wyżynach gdzie są mocne procesy wietrzenia, słaby i niski profil glebotwórczy.

b). Rędziny- gleby wytworzone na zwietrzelinie skał wapiennych, zajmują 1% ( Wyżyna Lubelska, Krakowsko-Częstochowska, Góry Świętokrzyskie). Nazwa rędziny ogólnoświatowa, powstała w Polsce. Na tych glebach podczas zabiegów agrotechnicznych powstają rowki i bruzdy, ponieważ zawiera znacznej wielkości kamienie.

c). Czarnoziemy- gleby te wykształciły się pod wpływem roślinności stepowej na utworach lessopodobnych i lessowych. Zajmują 1% i  występują głównie w południowo- wschodniej części Wyżyny Sandomierskiej, Przemyśl. Występuje w nich dużo próchnicy nasyconej jonami wapnia co powoduje powstanie trwałej struktury gruzełkowatej, mają dużo węglanu wapnia. Są to gleby zasobne w próchnicę 3-4% i dochodzi do głębokości 40-60cm.

d). Gleby brunatne- wykształciły się na utworach morenowych zasobnych w węglan wapnia, zajmują obszar 6% i głównie występują na terenie Szczecina, Gdańska, Warszawy i niektóre  obszary Polski Południowej. Tworzą się na utworach morenowych o odczynie obojętnym lub zasadowym z dużą zawartością jonów wapnia i magnezu.

e). Gleby bielicowe- występują w środkowej części Polski, zajmują obszar 60%, tworzą się w warunkach klimatu wilgotnego i umiarkowanego na sypkich utworach lodowcowych porośniętych roślinnością krzewiastą.

f). Mady- jest to gleba pochodzenia wodnego, powstała  w wyniku akumulacji rzecznej, mają charakter namułów dennych. Gleby okresowo zalewane ze słabo zaznaczonym procesem darniowym, ze słabo zaznaczonym poziomem procesów genetycznych. Występują na terenie Żółtaw Wiślanych w delcie Wisły.

g). Czarne ziemie- około 2 % obszaru polski, tworzą kompleksy w rejonie Olsztyna, Wrocławia i Pyrzyc.  Powstaje z próchniczych gruntów zabarwionych i występuje w sąsiedztwie terenów podmokłych, gleby dość bogate w próchnicę i zasobne w składniki odżywcze.

h). Gleby bagienne- około 8% w dolinach rzek, po osuszonych jeziorach, powstanie jest uwarunkowane obecnością wody.

8. zasobność, żyzność, urodzajność gleb.

Zasobność gleb – jest to ilość zasobności w glebie składników mineralnych, makro i mikro elementów oraz próchnicy i szczątków organicznych na różnym stopniu rozkładu. –zasobność naturalna – zapas składników pokarmowych który został wykonany przez naturę; –zasobność antropogeniczna – obejmuje zasobność naturalną i zasobność wytworzoną działalnością człowieka. Ocena zasobności jest podstawowym warunkiem racjonalnego nawożenia i zwiększania zawartości składników pokarmowych w glebie. Żyzność gleby – warunkuje współudział gleby we wzroście, rozwoju i plonowaniu roślin. Przejawia się zdolnością gleby do przekazywania bytującym na niej roślinom składników pokarmowych, wody, powietrza, ciepła oraz wymiany gazowej. Żyzność warunkują np.: poziom zróżnicowanego profilu, skład mechaniczny gleby, struktura i tekstura, odporność na degradację, własności saprofilne, gospodarka wodna itp. Żyzność gleby może być naturalna bądź może podlegać wpływowi człowieka. Urodzajność gleb - oznacza zdolność do wytworzenia plonów. Wyraża się ją plonem z podstawowej jednostki przestrzeni produkcyjnej. –urodzajność potencjalna – możliwość max plonowania roślin uprawnych w określonych warunkach ekologicznych, przy zastosowaniu optymalnych zabiegów odpowiadających współczesnym osiągnięciom nauk rolnych; -urodzajność aktualna – plonowanie w określonych warunkach siedliska w danym czasie przy zastosowaniu niezbędnych zabiegów agrotechnicznych. 

10. podstawowe własności fizyczne gleb i gruntów – gęstość właściwa, gęstość objętościowa, porowatość, wilgotność.  gęstość właściwa szkieletu gruntowego- stosunek masy do objętości szkieletu.

gęstość objętościowa- stosunek masy gruntu i gleby do jego objętości. Te właściwości pozwalają określić porowatość n=objętość porów w gruncie/całkowitą objętość gruntu · 100%, wskaźnik porowatości e= objętość porów w gruncie/ objętość szkieletu gruntowego. Porowatość n to stosunek objętości porów w gruncie do całkowitej objętości gruntu pomnożona przez 100%. Mniejsza porowatość w gruncie o skł, kilku fakcji, gdy frakcja jest jedna to porowatość jest duża.

11. czynniki degradujące gleby. Główne czynniki powodujące degradację gleby  to wyjałowienie ze składników pokarmowych i niszczenie równowagi jonowej zakwaszanie i alkalizacja gleb, zanieczyszczenie składnikami o charakterze toksycznym, ubytek próchnicy, przesuszenie lub przewodnienie, erozja, zniekształcenie struktury, zniekształcenie rzeźby terenu, zanieczyszczenie mechaniczne lub skażenie biologiczne.

12.Czynniki powodujące erozję gleb. Zniszczenie w przeszłości naturalnej szaty roślinnej, wylesienie, zniszczenie lasu, wypas i wprowadzanie upraw rolnych, niszczenie siłami przyrody (erozja wodna i wietrzna).

13. zapobieganie erozji gleb. Rekultywacja gleb zdegradowanych. Podstawowe zabiegi przeciw erozyjne: -rozmieszczenie przestrzenne użytków rolnych stosownie do rzeźby terenu, -prowadzenie warstwowej uprawy ról, -stosowanie agrotechniki przeciwerozyjnej, -planowanie dróg rolniczych z uwzględnieniem rzeźby terenu  i umacnianie zerodowanych odcinków dróg, rekultywacja i zagospodarowanie nieużytków erozyjnych (wąwozów, zboczy), -stosowanie urządzeń do odprowadzania spływów wodnych. Rekultywacja terenów polega na nadaniu bądź przywróceniu warstw użytkowych przez właściwe ukształtowanie rzeźby terenu, poprawianie właściwości fizycznych i chemicznych, uwzględnianie stosunków wodnych, umocnienie skarp oraz odbudowa i zabudowa niezbędnych dróg dojazdowych. Rekultywacja jest zespołem czynności inżynierskich i agrotechnicznych oraz procesów biogeochemicznych kształtujących nową strukturę biocenotyczną gleby.

14. główne rodzaje przekształceń gleb-

Przekształcenia geomechaniczne, przekształcenia hydrologiczne, przekształcenia chemiczne, przekształcenia biologiczne.

18. charakterystyka metod oczyszczania gruntów skażonych. Metody oczyszczania gruntu: metody stosowane w warunkach ex situ-czyli poza miejscem naturalnego występowania zanieczyszczonego gruntu, metody stosowane w metodach in situ- czyli metody stosowane w miejscu stosowania zanieczyszczeń,

Ograniczenia stosowania metody ex situ:stosowane do niewielkich obszarów, do sytuacji awaryjnych, wydobywając grunt zanieczyszczony powodujemy wydostanie się zanieczyszczeń lotnych, koszt wydobycia,

Metody ex situ: 1. płukanie gruntu, które polega na usuwaniu zanieczyszczeń rozpuszczalnych w czynniku ekstrahującym przez intensywne mieszanie gruntu i ekstrahenta, dzielenie oczyszczonych cząstek gruntu od roztworu, oczyszczenie roztworu płuczącego. Stosowane jest do usuwania metali ciężkich albo do usuwania substancji ropopochodnych, ale z gruntów, których zawartość frakcji iłowej nie przekracza 15%. 2.termiczne oczyszczanie gruntu: -oczyszczanie nisko temperaturowe- temp. Do 750 stopni celcjusza. Polega na odparowaniu zanieczyszczeń, - wysoko temperaturowe- od 800 do 1100 stopni C. Polega na spalaniu zanieczyszczeń.

3.bioremediacja gruntu polega na wspomaganiu naturalnych procesów mineralizacji zanieczyszczeń przez stworzenie optymalnych warunków dla mikrobiologicznego rozkładu zanieczyszczeń.

Metody in situ: stosowane w strefie aeracji (powyżej zwierciadła gruntu) , stosowane w strefie saturacji (poniżej zwierciadła wody)

1.oczyszczanie naturalne- polega na wykorzystaniu do rozkładu zanieczyszczeń naturalnych procesów przebiegających w gruncie np. rozpuszczanie, utlenianie i na wykorzystaniu aktywności mikroorganizmów występujących w gruncie dla których dany rodzaj zanieczyszczeń jest źródłem pożywienia.  Stosowane  kiedy stopień skażenia nie jest duży i niegłęboki do 5 m. Wymaga stałego monitoringu. 2. biowentylacja gruntu nienawodnionego- stosowana w strefie aeracji i polega na tlenowej biodegradacji zanieczyszczeń  w wyniku wymuszonego przepływu powietrza. 3. oczyszczanie gruntu metodą podciśnienia- polega na wysysaniu zanieczyszczeń w strefie aeracji przez wytworzenie w oczyszczonym obszarze podciśnienia, które powoduje zasysanie lotnych frakcji zanieczyszczeń i odprowadzenie ich do instalacji oczyszczającej.  To wytwarzane podciśnienie morze być regulowane: -granice obszaru i kierunki przepływu strumieni powietrza reguluje się intensywnością pracy pompy, -granice obszaru i kierunki przepływu strumieni powietrza reguluje się intensywnością pracy pompy z dodatkowym uszczelnieniem powierzchni terenu zanieczyszczonego oraz instalacją dodatkowej studni napowietrzającej,

-przebieg oczyszczania monitoruje się urządzeniami umieszczonymi w instalacji podciśnieniowej oraz prowadzi się dodatkowe pomiary na stanowiskach monitoringu.

1.przepłukiwanie gruntu wodą- polega na przepłukiwaniu gruntu z dodatkiem substancji powierzchniowo czynnych i biogennych w celu uruchomienia i przetransportowania zanieczyszczeń zmontowanych i zgromadzonych w gruncie oraz ułatwienie ich rozkładu,

2.napowietrzenie gruntu nawodnionego- polega na prowadzeniu poniżej zwierciadła wody gruntowej powietrza pod zwiększonym ciśnieniem, przemieszczające się pęcherzyki powietrza wypełniają pory gruntu, zwiększają jego porowatość, powoduje desorpcję zanieczyszczeń i ułatwiają biologiczny rozkład zanieczyszczeń,

3.przemywanie gruntu wodą pod wysokim ciśnieniem- specjalne urządzenia wiertnicze spulchniają zanieczyszczone podłoże gruntowe tłocząc jednocześnie wodę pod wysokim ciśnieniem. W wyniku tego procesu ten spulchniony grunt jest wyniesiony na powierzchnię terenu gdzie ta masa jest poddawana oczyszczaniu,

4.Wypompowanie zanieczyszczonej wody gruntowej, która jest zastosowana kiedy zanieczyszczenia nie mieszają się z wodą i te zanieczyszczenia są wypompowane na powierzchnię terenu i poddawane oczyszczeniu.

19. elementy środowiska terenu górniczego. Górotwór – skały podziemne, złoże kopaliny, wody odziemne, budowle; teren – teren otwarty to rośliny, wody, teren zabudowy to obiekty budowlane, atmosfera.

20. charakterystyka skutków działalności górniczej w środowisku. Urabianie skał, odwadnianie kopalni, przewietrzanie wyrobisk, przeróbka kopalni, składowanie urobku odpadów i materiałów technologicznych, transport urobku i odpadów.

24. rekultywacja terenów górniczych. Etap techniczny – uporządkowanie rzeźby terenu, wygładzenie skarp, budowa systemu drenażu, odwodnienie terenu, nawiezienie gleby, jeżeli istniejące podłoże nie nadaje się do rekultywacji rolnej lub leśnej. Etap biologiczny prace agrotechniczne i agrochemiczne. Mają na celu rekultywację kwaśnego odczynu podłoża, nawożenie minerału lub ograniczyć blokadę toksycznych składników w glebie.  Obszarem rekultywowanym muszą być. Tereny bezglebowe – wykopy, zapadliska, nasypy, składowiska skał płonnych i mat przerobionych które naturalnie występują w sr. Tereny zmienione pod względem chemicznym oraz obszary o zniekształconych stosunkach hydrologicznych.

26.Pojęcie Multi Barier Concept – system wielokrotnych barier zabezpieczających. 1 właściwa lokalizacja składowiska, 2 systemy uszczelniania skarp i podłoża składowiska, 3 i 4 system składowania odpadów i technika eksploatacji składowiska. 5i6 uszczelnienie i rekultywacja składowiska oraz system obsługi i monitoringu składowiska.

28. czynniki wpływające na lokalizację składowisk odpadów komunalnych. Składowiska powinny być zlokalizowane na terenach o niskiej bonifikacji tj. klasach 5-6, o niskich wodach gruntowych, w miejscach gdzie w podłożu występują grunty słabo przepuszczalne k>= 10-9m/s. Oddalone od zabudowy mieszkaniowej, wokół tych terenów powinno występować naturalna bariera ochronna w postaci naturalnych kompleksów leśnych. Nie wolno lokalizować w strefach zasilania gł wód pow lub podziemnych. Na zboczach dolin rzecznych, w obszarach mis jeziornych, podmokłych bagnistych, na terenach krasowych, osuwiskowych zagrożonych lawinami, na terenach zagrożonych tektonicznie, na terenach o spadku poniżej 10st, na glebach 1 i 2 klasy bonitacyjnej, na terenach szkód górniczych na obszarach uzdrowiskowych.

29. systemy uszczelnień składowisk odpadów komunalnych. 1 uszczelnienie mineralne odpowiednio wbudowana masa skał słabo przepuszczalnych (iły, gliny) kilka warstw o gr 20-30 cm. 2 geomembrany, 3 dren, 4warstwa drenażowa.5 odpady. Minimalizuje migracje zanieczyszczeń, opóźnienie ich rozprzestrzeniania się w środowisku, nie ulegać zmianom pod wpływem  zw chem, posiadać odpowiednią charakterystykę pęcznienia i skurczu, wykazywać odpowiednia nośność, nie ulegać nieodpowiednim deformacjom.