Bij voedingsgewassen kan de productie zo optimaal mogelijk gemaakt worden door bemesting, bodembewerking en bescherming tegen ziekten en plagen.

Transcriptie

1 Samenvatting door Xx 1814 woorden 22 januari ,5 2 keer beoordeeld Vak Biologie Biologie- Thema. 3 Mens en Milieu Basisstof 1. De relatie mens en milieu Ecosysteemdiensten: diensten die een ecosysteem aan mensen levert. Het betreft dan het verstrekken van een product van een ecosysteem. Milieuproblemen ontstaan als menselijke ingrijpen het natuurlijk milieu ernstig verstoort. Dit komt doordat mensen stoffen aan het milieu toevoegen die leiden tot vervuiling of doordat ze zoveel stoffen aan het milieu onttrekken dat er sprake is van uitputting. De mens kan het milieu ook zodanig veranderen dat er sprake is van aantasting. De voornaamste oorzaken van de milieuproblemen zijn bevolkingstoename en de wijze van leven van de mensen nu. De wereldbevolking is de laatste jaren zo explosief gestegen en zal de komende jaren nog meer toenemen, dit heet een hoge bevolkingsdruk. Door machines te gebruiken, putten we de natuurlijke energiereserves uit en komen er afvalstoffen vrij. Door de chemische industrie komen veel giftige stoffen vrij, die in de lucht zijn gebracht, in het water zijn geloodst of in de bodem zijn gestort. Ook de landbouw is veranderd, steeds meer mensen hebben voedsel nodig, waardoor er meer machines nodig zijn. De opkomst van de bio-industrie heeft grote gevolgen voor ons milieu. Door de milieuveranderingen zijn veel diersoorten in de laatste eeuw uitgestorven of worden ze met uitsterven bedreigd. Er komen in Nederland bijna geen natuurlijke ecosystemen meer voor en water nog aan natuur is, wordt door snelwegen verpest. Bij het verminderen van de schadelijke gevolgen van de wijze van leven kunnen bedrijven en wetenschappelijke instellingen een belangrijke rol spelen. Basisstof 2. Voedselproductie Bij voedingsgewassen kan de productie zo optimaal mogelijk gemaakt worden door bemesting, bodembewerking en bescherming tegen ziekten en plagen. Uitspoeling: mineralen zakken met het regenwater naar diepere lagen. Door bemesting voegt men weer mineralen toe aan de bovenste laag van landbouwgrond. Met kunstmest kan een boer precies de mineralen aan de bodem toevoegen die de gewassen nodig hebben. Stalmest bestaat uit uitwerpselen van dieren. Reducenten in de bodem breken mest af, hierbij komen mineralen vrij. Monocultuur: op een groot landbouwreaal wordt 1 soort gewassen geteeld. Monoculturen maken efficiënte bewerking van het land mogelijk, echter vergroot ook de kans op plagen. Gewassen kun je tegen ziekten beschermen door mechanische, chemische bestrijdingsmiddelen of op biologische manier. Een voorbeeld van mechanische bestrijding is een vogelverschrikker of vallen. Het nadeel hiervan is dat het slechts een aantal dieren weg kan jagen Pagina 1 van 5

2 of vangen. Chemische bestrijdingsmiddelen heten pesticiden. Insectenbestrijding heten insecticiden en onkruidbestrijdingsmiddelen heten herbiciden. Chemische bestrijdingsmiddelen hebben grote nadelen, sommige zijn niet soort specifiek, ze doden dus ook de onschadelijke soorten. Ook is een nadeel dat er vaak resistentie optreedt. Een aantal pesticiden is persistent, dat wil zeggen dat ze zee langzaam langs een natuurlijke weg worden afgebroken. Accumulatie: de toename van de gifstoffen door het opeten van besmette dieren door andere dieren. Pesticiden hebben een grote invloed op ons water, doordat het water vervuild wordt zijn de pesticiden veranderd in minder schadelijke bestrijdingsmiddelen en een groot gebruik van biologische bestrijding. Een voorbeeld van biologische bestrijding zijn natuurlijke vijanden. Bijvoorbeeld het bestrijden van de witte vlieg met behulp van de sluipwesp. Om plantenziekten te voorkomen, wordt vruchtwisseling gebruikt. Dit houdt in dat er nooit 2 jaar achter elkaar hetzelfde gewas op een bepaald stuk grond wordt verbouwd. De voedselproductie kan ook verhoogd worden door de erfelijke eigenschappen van voedingsgewassen en landbouwhuisdieren te veranderen. Bij de kweek van voedingsgewassen wordt veredeling toegepast. Bij veredeling worden uit de nakomelingen de individuen met de meet gunstige eigenschappen geselecteerd voor verdere kruising. Een techniek die in de biotechnologie bij runderen al veel langer wordt toegepast is kunstmatige inseminatie. Hierbij wordt sperma van een stier met gunstige eigenschappen opgevangen en ingebracht in de baarmoeder van koeien. Een andere techniek is in-vitrofertilisatie. Hierbij worden eicellen in een voedingsmedium bevrucht door zaadcellen. Op die manier kunnen een koe en een stier met gunstige eigenschappen worden gekruist. In de bio-industrie/ intensieve veehouderij worden per bedrijf veel dieren gehouden in megastallen. Basisstof 3. Duurzame ontwikkeling en kringlopen Duurzame ontwikkeling sluit aan op de behoeften van het heden zonder dat het vermogen van toekomstige generaties om in hun eigen behoeften te voorzien zonder dat het in gevaar komt. De oppervlakte van de wereld is eindig: grondstoffen zoals fossiele brandstoffen of bepaalde mineralen kunnen opraken als ze voor lange tijd aan de natuurlijke kringloop onttrokken worden. Koolstofkringloop Lucht bestaat voor ongeveer 0,04% uit koolstof, toch kunnen autotrofe organismen voldoende koolstofdioxide uit de lucht halen en daarmee glucose vormen. Ze verbruiken een deel van de glucose bij de dissimilatie. Ze geven het vrijgekomen CO2 weer af aan de omgeving. Een ander deel van de glucose wordt omgezet in organische stoffen waaruit de autotrofe organismen bestaan. De koolstofatomen bevinden zich dan in de moleculen van deze stoffen. Als een heterotroof organisme een autotroof organisme eet, komen de organische stoffen van het autotrofe organisme in het heterotrofe organisme terecht. Na opname wordt een deel van de organische stoffen gebruikt om energie te leveren. Hierbij komt weer CO2 vrij. Een ander deel wordt omgezet in dierlijke organische stoffen. Tot slot wordt ook een deel van de organische stoffen niet verteerd, dit deel verlaat het lichaam met uitwerpselen. Dat dier kan weer gegeten worden door een ander organisme, zo komt de koolstof van het ene individu in het andere terecht. Pagina 2 van 5

3 Sommige dieren gaan dood zonder opgegeten te worden. De organische stoffen van dit afval (dode dier) worden door dierlijke afvaleters, schimmels en heterotrofe bacteriën afgebroken bij dissimilatie. Hierbij komt CO2 vrij dat wordt afgegeven aan de lucht. Autotrofe organismen kunnen dit dan weer opnemen. Stikstofkringloop Lucht bestaat voor 79% uit stikstof, planten zijn niet in staat N2 uit de lucht te benutten. In plaats daarvan nemen ze het element op uit de bodem, in de vorm van nitraationen. Bij de stikstofassimilatie worden daaruit onder andere aminozuren en eiwitten gevormd. Als een plant wordt gegeten door een dier worden de plantaardige eiwitten omgezet in aminozuren. Uit die aminozuren ontstaan dierlijke eiwitten. Een deel van de plantaardige eiwitten wordt gedissimileerd, daarbij komt ammoniak vrij. Landdieren zetten ammoniak eerst om in urinezuur en daarna scheiden ze het uit. De eiwitten in urine worden door rotting bacteriën opgenomen. Bij de dissimilatie van deze stoffen ontstaat ammoniak, een deel verdwijnt als ammoniakgas in de lucht. Het grootste deel van de vrijgekomen ammoniak wordt in het bodemwater omgezet in Ammoniumionen. De meeste ammoniumionen worden eerst door nitriet bacteriën omgezet in nitrietionen. Daarna worden de nitrietionen door nitraat bacteriën omgezet in nitraationen. De nitriet/ en nitraat bacteriën worden nitrificerende bacteriën genoemd. Voor de omzetting hebben nitrificerende bacteriën zuurstof nodig. In een zuurstofarme bodem zijn denitrificerende bacteriën actief. Zij zetten de in bodem aanwezige nitraationen om in gasvormig stikstof die in de lucht verdwijnt en zuurstof die voor een deel door de wortels wordt opgenomen Bacteriën die de moleculaire stikstof in de lucht wel kunnen benutten voor hun stofwisseling, bevatten het enzym nitrogenase dat N2-moleculen kan splitsen. De vrijkomende stikstofatomen worden gebonden aan waterstofatomen, waardoor ammoniak ontstaat. Deze stikstofbinding kan alleen plaatsvinden onder anaerobe omstandigheden. In de bodem komen vrij levende stikstofbindende bacteriën voor, die per jaar 10 kg stikstof per hectare in de grond brengen. Knolletjesbacteriën, zijn stikstofbindende bacteriën, ze komen vooral voor om wortelknolletjes van vlinderbloemige planten. Ze krijgen van de planten organische stoffen voor hun stofwisseling en beiden de planten ammoniumionen of daarmee gesynthetiseerde aminozuren. Ook bij onweer wordt gasvormig stikstof gebonden. Stikstof reageert dan met de ozon, waarbij nitraat ontstaat, dit heet fotochemische stikstofbinding. Basisstof 4. Vervuiling en oplossingen Het klimaat wordt voor een groot deel bepaald door de atmosfeer. Het bestaat uit een mengsel van verschillende gassen die de zonnestraling doorlaten naar de aarde. De aarde absorbeert die straling, maar straalt de warmte ook weer uit. Een aantal gassen houden deze warmtestraling tegen. Dit voorkomt dat de aarde teveel warmte verliest. Een broeikas houdt de warmte die binnenkomt vast. De belangrijkste broeikasgassen zijn CO2, waterdamp en methaan. Vooral de stijging van koolstofdioxideconcentratie in de atmosfeer versterkt het broeikaseffect. Het koolstofdioxide dat nu bij het verbranden van fossiele brandstoffen ontstaat, verstoord de huidige kringloop van stoffen. Als gevolg van het verstrekt broeikaseffect kan klimaatverandering optreden. Door een verdere stijging van de gemiddelde temperatuur op aarde zal de zeespiegel verder stijgen door uitzetting van water. Ook zal een deel van Pagina 3 van 5

4 het poolijs smelten. Volgens sommige wetenschappers zal de voedselvoorziening in gevaar komen, doordat het landbouw in grote gebieden onmogelijk wordt. Het gebruik van diverse alternatieve energiebronnen is een duurzamere oplossing voor de vraag naar energie. Oppervlaktewater: het water in rivieren, kanalen en de bovenste lagen van zeeën en oceanen. Natuurlijke verontreinig van het water door organische stoffen is er altijd al geweest. In water zetten reducenten de organische afvalstoffen om in anorganische stoffen. Deze mineralisatie heet het zelfreinigend vermogen van water. Door het mestoverschot wordt landbouwgrond vaak te veel bemest met stalmest. Met de regen spoelt een deel van de mest van het land af en komt in sloten terecht. Door afbraak van de organische afvalstoffen neemt de hoeveelheid mineralen in het water sterk toe. Als de hoeveelheid mineralen in het water sterk toeneemt, spreken we van eutrofiëring. We noemen het water met veel mineralen voedselrijk of eutroof. Hierdoor zijn veel plantensoorten verdwenen. Door een sterke algengroei krijgt het water een groene kleur, dit noem je waterbloei. Hierdoor wordt het water troebel, licht dringt minder ver door in het water. Ook door sterke uitbreiding van drijvende planten dringt er minder licht door. Daardoor sterven veel planten die onder water leven, waardoor de hoeveelheid organische afval toeneemt. Reducenten nemen doordoor ook toe. Doordat de reducenten veel zuurstof gebruiken, kan er zuurstofgebrek ontstaan. Daardoor sterven veel dieren. Dit leidt tot nog meer organische afvalstoffen. Uiteindelijk kan stinkend water ontstaan, waar bijna geen leven meer is. Uit rioolwater wordt eerst het grove vuil gefilterd (mechanische zuivering). In de voorbezinktank stroomt het rioolwater langzaam, waardoor veel afval naar de bodem zakt (voorbezinking). In de beluchtingstank vindt biologische zuivering plaats, ze gebruiken reducenten. Ten slotte komt het water in een nabezingtank terecht, hierin stoomt het water langzaam, zodat de laatste afvaldeeltjes kunnen bezinken. Chemische zuivering: het verwijderen van fosfaat en nitraat. Er wordt gebruik gemaakt van bacteriën die zware metalen aantrekken. Wat overblijft is rioolslib. Dit wordt gedroogd en daarna gestort op een vuilnisbelt of verbrand. Basisstof 5. Natuurbehoud, natuurbeheer en natuurontwikkeling De oudste organisatie die zich bezig houdt met natuurbehoud en natuurbeheer is Vereniging Natuurmonumenten. Natuurbehoud streeft naar het handhaven van de situatie in een door veel mensen als waardevol beschouwd gebied. Door maatregelen op het gebied van ruimtelijke ordening wordt gestreefd naar areaalvergroting van natuurgebied. Om de biodiversiteit van de Nederlandse natuur te handhaven wordt er gewerkt aan het creëren van een ecologische hoofdstructuur om de versnipperde gebieden te vergoten en met elkaar te verbinden. Het probleem met natuurbehoud is dat je een gebied niet goed kunt beschermen door er een hek omheen te zetten. Natuurbehoud gaat altijd samen met natuurbeheer: het door menselijke ingrepen creëren of handhaven van een bepaalde situatie in en natuurgebied. De laatste tijd is een derde mogelijkheid in bepaalde gebieden uitgewerkt, natuurontwikkeling. Daarbij doen mensen eerste bepaalde ingrepen. Vervolgens laat men de natuur haar gang Pagina 4 van 5

5 gaan. Pagina 5 van 5