Kérdés, mit lehet tenni, hogy az emberekben – különösen pedig egy felnövekvő generációban az ökológiai felelősséget, a lehetséges megoldások magvait elültessük… (megjegyzés: ez immár rengeteg iskola programjában szerencsére benne is van).
A környezeti nevelés hagyományos gyakorlatában kevés figyelem irányul arra, hogy az emberek – mint a földi rendszereken egyre jobban eluralkodó “technoszféra” többé vagy kevésbé tudatos polgárai – miként gondolkodnak a környezeti válságról, melyhez többé vagy kevésbé ők maguk is hozzájárulnak életmódjukkal.
A tipikus gondolkodásmódok rendszerező megismerése jó referenciaalapot jelentene akár a diákok számára is, hogy idejekorán reflektív viszonyba kerüljenek saját hozzáállásukkal. Hiszen előbb-utóbb mindenkinek érdemes megpróbálnia reflektálni saját gondolkodásmódjára a környezeti, ökológiai válsággal kapcsolatban. Nem érdekel a probléma? Vajon minden „zöldet” hiteltelen divathippinek tartok? Felháborít a politikai és gazdasági szereplők közönye vagy tehetetlensége? A hétköznapi emberek viselkedése háborít fel? Igaza van a magukat odaláncoló Greenpeace-aktivistáknak vagy éppen ártanak a saját ügyüknek? Egyáltalán, hogy lehet ennyiféle hozzáállás? És mennyiféle is van? Nem csoda, ha valakinek a klíma- vagy ökoszorongását még fokozza is az a rendetlenség, amely a közbeszédben az egész kérdéskört uralja látszólag.
Előre bocsátjuk, hogy miközben mindenkinek a személyes világlátása megérdemli a kellő tiszteletet, azt mégsem gondoljuk, hogy a hozzáállástípusok egyenrangúak volnának, és távolságtartó, semleges álláspontot kellene szorgalmaznunk velük szemben. Hogy melyik követendő, melyik kerülendő, az termékeny megvitatásra ad lehetőséget a tanulói közösségben (akár a nyilvános vita munkaformáját is alkalmazva), és mindegyikkel kapcsolatban meg lehet kísérelni pro és kontra érvek felsorakoztatását. Az ismeretek feldolgozása végén azonban egyáltalán nem cél tartózkodnunk az állásfoglalástól. Az alább bemutatott tipológiák kidolgozói sem teszik ezt, egyértelműen leteszik a voksukat egyik gondolkodási típus vagy típuscsoport mellett. Jelen sorok szerzője is meg fogja ezt tenni a fejezet megfelelő pontjain.
4 féle hozzáállás a környezeti válsághoz Takács-Sánta András nyomán
Takács-Sánta András egyik rövid tanulmányában (https://www.kiskozossegek.hu/media/kiutikonyv3.pdf) négy alapvető hozzáállástípust különít el. (Mivel az írás valóban rövid és olvasmányos, akár közvetlen tanulói szövegfeldolgozásra is kézbe adható.) Felesleges volna itt elismételni Takács-Sánta bekezdéseit, így csak felsoroljuk, és tömören jellemezzük a négy alaptípust. Minden kategorizálás egyben leegyszerűsítés is, egy négyes tipológia esetében ez egészen nyilvánvaló. Valamelyik kategóriában vagy kettő határmezsgyéjén azonban alighanem bármelyikünk gondolkodásmódja elhelyezhető valamiképpen.
A négy gondolkodási típus tehát a következő:
1. Problémahárító
Az ilyen gondolkodású ember nem foglalkozik a problémával, érdektelenségbe vagy egyenesen problématagadásba menekül előle. Egyértelműen a legrosszabb gondolkodási minta, hisz semmiféle megoldást nem keres.
2. Rendszerhű ökokrata
A problémát fel- és elismeri, emellett azonban úgy gondolja, hogy a jelenlegi társadalmi, gazdasági és kulturális rendszer „zöld” megreformálásával az leküzdhető. A politikában zöld pártoktól, a gazdaságban környezetkímélő technológiáktól, a kultúrában nagyobb fokú általános környezettudatosságtól várja a megoldást. Elterjedt gondolkodásmód (a fősodratú környezetvédelemben is főleg ez jut kifejezésre), Takács-Sánta mégsem ezt tekinti követendőnek.
3. Békésátmenet-hívő
Nem csak felismeri a problémát, de a nyugati világ jelenlegi politikai, gazdasági és kulturális berendezkedési módjait a probléma forrásaként jelöli meg, és abból határozott átmenetet tart szükségesnek a probléma megoldásához. Reméli azonban, hogy ezt az átmenetet nem kataklizmatikus kényszerek fogják kikényszeríteni civilizáció-összeomlás formájában, hanem hogy a világ átrendeződhet (s civilizációnk értékes részei így megmenekülhetnek) kellő számú ember radikális jobbító munkája révén, amely azonban gyökeresen más világműködéshez kell vezessen. (ld. még Függelék)
4. Katasztrofista
A problémát elismeri, sőt annak mértékét már kezelhetetlennek tartja. A civilizáció menthetetlen összeomlására számít, a megoldási próbálkozásokat reménytelennek ítéli, legtöbb, amit tehetünk, hogy felkészülünk a katasztrófák átvészelésére, hogy a civilizáció romjain valahogy túléljünk. Nem követendő gondolkodásmód. Megölve a reményt lemond a jóért folytatott küzdelemről, így önbeteljesítő jóslatként funkcionálhat, ráadásul bizonyossággal ismerni véli a jövőt, ami komoly elvi hiba.
Takács-Sánta András egyértelműen a békésátmenet-hívő hozzáállást tekinti követendőnek, amiben bátran csatlakozhatunk hozzá. Nem csak etikai és gyakorlati hanem ismeretelméleti érveket is felhoz (közérthetően) ezen álláspontja mellett, s ezeken a megfontolásokon nagyon érdemes a tanulókat végigvezetni. Ez az az álláspont, amely egyszerre veszi komolyan a problémát és a tennivalók komolyságát.
13 féle hozzáállás az összeomláshoz Dave Pollard nyomán (ld. még függelék)
Ismerjünk meg egy másik rendszerező felosztás alapjait is a világban előforduló jellegzetes hozzáállásokról.
A következő tipizálás Dave Pollard amerikai gondolkodó, környezetvédelmi esszéista és blogger munkája. Megközelítése annyiban különbözik Takács-Sántáétól, hogy nem az ökológiai válsághoz való viszonyulásban keresi a különböző hozzáállástípusokat, hanem feltételezve egy civilizáció-összeomlás lehetőségét, az ezen összeomláshoz fűződő gondolatiságot vizsgálja. A két megközelítés ennek ellenére jól párhuzamba állítható. Típusait Pollard diagramon is elhelyezi két változó mentén: egyik a hit foka civilizációnk megmenekülésében (vízszintes kiosztás), a másik az emberiség változtatási képességébe vetett bizalom mértéke (függőleges pozíció). „Új politikai térkép” néven felvázolt rendszerét magyarra fordítva alább mutatjuk be, az eredeti, angol nyelvű pedig felkereshető itt: https://howtosavetheworld.ca/2015/05/17/poster-the-new-political-map/. A 16. ábrán kis felhők jelképezik a hozzáállástípusokat. A felhőben olvasható a gondolkodási típus (illetve az azt jellegzetesen képviselő mozgalmak) megnevezése, a felhő mellett pedig egy, a gondolkodási típust jellemző “jelmondat”, amelyből jobban megérthetjük a szóban forgó irányzat attitűdjét (További részletek a Függelék megfelelő fejezetében találhatók).
Pollard rendszeréhez fűzött személyes gondolatai az alábbi linkeken érhetők el eredeti nyelven, ahol saját hozzáállásának fejlődéséről számol be az F – G – H – I – J kategóriákon keresztül haladva: https://howtosavetheworld.ca/2013/02/04/preparing-for-collapse-the-new-political-map/ és https://howtosavetheworld.ca/2014/10/23/links-of-the-month-october-23-2014/
16. ábra. Az ökológiai válsághoz való hozzáállás típusai (Dave Pollard munkája nyomán)
A szerző a saját szellemi útját az F-től a J „táborig” tolódva tette meg. Takács-Sánta András állásfoglalásával tökéletes egyetértésben (a “békésátmenet-hit” követendő voltáról) és a közösségiség fontosságát hangsúlyozva (amelyre következő fejezetben is kitérünk.
Mi magunk a Pollard-féle rendszer F, G és I gondolatfelhőit tudjuk leginkább megfeleltetni annak a hozzáállástípusnak, amelyet a békésátmenet-hívő álláspont körvonalaz a négyes tipológiában, és meggyőződésünk szerint ezek felé a konstruktív gondolkodásmódok felé érdemes orientálni neveltjeinket – amennyire az rajtunk múlik.
Végezetül kitekintésként utalnánk arra, hogy az első bekezdésben felsorolt kérdések közül a radikális környezetvédő mozgalmak akcióira vonatkozó kérdésre (magukat odaláncoló Greenpeace-aktivistákra utalva) a fenti gondolkodástípusok tanulmányozásával hiába keresünk választ. Ebben az esetben ugyanis nem az ökológiai válsághoz és nem is az összeomláshoz való viszonyulás, hanem az emberek által célravezetőnek ítélt cselekvésekkel kapcsolatos hozzáállások tipizálása segítene (ha segítene). Ez pedig egy másik kérdéskör.
Gyakori vitatéma (és az egyéni felelősséghárítás gyakori hivatkozási pontja), hogy elsősorban kik is tehetők felelőssé az ökológiai válság kialakulásáért és elmélyüléséért, illetve kitől volnának elvárhatók azok a hathatós lépések, melyek kivezetnének belőle.
Előrebocsátva, hogy minden szóba jöhető társadalmi szintnek és szereplőnek megvan a maga elháríthatatlan felelősségi köre és tennivalója világunk fenntarthatósági problémája kapcsán, érvelni fogunk amellett, hogy a témát érdemes egy olyan irányba kifuttatni, amely ritkán szokott terítékre kerülni, mégpedig az (ökologikus) kisközösségi lét újrafelfedezése, kulcsszerepének tudatosítása, kialakítása és megélése felé.
Nézzük először a hagyományosan számontartott szereplőket. Az ő megnevezésüket és felelősségük kifejtését (legalábbis alapvonalaiban) nyugodtan rábízhatjuk a tanulóifjúságra is: akár csak kérdve kifejtéssel vagy egy irányított beszélgetésben rá fognak mutatni ezekre, hiszen tudnak róluk, és logikusan következik is világunk működéséből a főszereplők kiléte és lehetőségeik. Mindazonáltal nem tűnik feleslegesnek jelen munka keretei közt az alábbi rövid helyzetelemzés, amely jól kifuttatható a kisközösségek fontossága melletti érvelésre.
1. Gazdasági döntéshozók, cégek vezetői
Mivel a környezeti kártételek java része gazdasági társaságok tevékenysége során keletkezik, logikus, hogy az ő szerepüket és lehetőségeiket hangsúlyozzuk. Le kell szögezni, hogy valóban kulcsszereplők, és sok is múlik rajtuk. Ám ne feledjük, hogy minden gazdasági tevékenységnek, mi, végfelhasználók vagyunk a megrendelői közvetve vagy közvetlenül, s olyan szabad piacgazdasági berendezkedésre bólintunk rá nap mint nap fogyasztói döntéseinkkel (akár lelkesedő beleegyezéssel akár – a kommunista kísérletek történelmi kudarcai után – már-már tanult tehetetlenségnek beillő kritikátlansággal), amely berendezkedés keretrendszerében az ökologikus megoldást választó vállalatok könnyen versenyhátrányt szenvedhetnek (az erőforrások rablógazdálkodás-szerű felhasználását tovább folytató versenytársaikkal szemben). Valamilyen szervezett, együttes zöldítésük megszervezésére nincsenek kialakult keretek (még a politikai szabályozás jöhetne szóba, de az is csak korlátozottan valósulhat meg, ld. következő pont). Igaz az is, hogy a cégvezetők jelenlegi szociokulturális miliőinkben társadalmaink nyerteseinek számítanak, így érdekük (legalábbis rövidtávon) a társadalmi-gazdasági status quo fenntartása. Ettől persze még nem szabad lemondanunk róluk, mint olyan kulcsszereplőkről, akiktől helyes ökologikus változtatásokat várhatunk el, és nem kevés példa van rá, mikor valóban felelős gyakorlatokat vezetnek be egyes cégek a működésükben. Mivel a nem is olyan távoli jövő gazdasági vezetői még iskolapadokban ülnek, fontos is, hogy már most halljanak a felelősségről és a céges mozgásterek létéről ezen a téren. Mégis: amíg a jelenlegihez hasonló gazdasági rendszerben és fogyasztói társadalmakban élünk, alkalmasint hiába várjuk, hogy ezek a szereplők oldják meg (nélkülünk) a krízishelyzetet.
2. Politikai döntéshozók
A közhatalom birtokosaiként valóban sok lehetőségük van/volna a gazdasági szereplők szabályozására vagy a lakosság életvitelének környezetkímélő irányba terelésére, ám a jelenlegi politikai berendezkedés mellett sajnos nem várható, hogy érdemi mértékben meg is fogják tenni ezt. A képviseleti demokráciák választási ciklusokban működő rendszerei rövidtávon érvényesülő, népszerűséget hozó döntésekre szorítják rá őket, ráadásul a tömegeket meggyőző kampányok igen drágák, amelyekhez az (elvileg megrendszabályozandó) gazdasági szereplők kínálnak pénzt – aligha feltételek nélkül. A függelmi helyzetük tehát fordított ahhoz képest, ahogy talán elsőre gondolnánk, vagy legjobb indulattal is kölcsönös, úgy tűnik, hogy a deklaráltan zöld pártok sem tudnak áttörni ezen a rendszerdinamikán. Persze ha mi választók szavazatokban is markánsan megmutatkozó módon zöld hozzáállást követelnénk meg a hatalomtól (amire a zöld pártok fél évszázados története már bőven kínált volna lehetőséget), ma már minden párt automatikusan zöld is volna. De hát ez jól láthatóan nem történt és nem történik meg.
3. Az egyének
A fentiekből látszik, hogy végső soron mi, hétköznapi állampolgárok tartjuk kezünkben (fogyasztóként és választóként) a gazdasági szereplőket és politikai döntéshozókat mozgató szálak végét, és kétségtelen, hogy mi vagyunk a legszabadabb szereplői a rendszerműködésnek: bennünket nem lehet leváltani, míg a cégigazgatókat és politikusokat le lehet. Minket nem büntethet meg az üdítőgyártó, ha nem vesszük meg a termékét, vagy a politikus, ha nem rá szavazunk, míg mi – legalábbis elvileg – könnyen büntethetjük őket épp ilyen döntéseinkkel. Persze nem minden üdítő, és nem mindig válogathatjuk meg, hogy milyen forrásból rendeljük meg szükségleteink (vagy szükségletnek vélt igényeink) kielégítését. Ám ennél is fontosabb, hogy az egymástól elszigetelt egyének (vagy legalábbis háztartás-szinten elszigetelt családok) ritkán fordulnak szembe a társadalmi elvárásokban is kifejeződő fogyasztói normákkal, nehezen vállalnak önkorlátozást, ha semmi nem garantálja, hogy azt mások is megteszik, és nem igazán képesek értékeiket, gondolkodásmódjukat és cselekedeteiket egymással összehangolni az egységes fellépés érdekében. Nagyon fontos továbbá, hogy a gazdasági és politikai szereplők rengeteg jól megtervezett manipulációs eszközt vetnek be (főleg reklámok és populista üzenetek formájában), hogy az ő érdekeiknek megfelelő döntésekre vegyenek rá bennünket, nem egyszer az „oszd meg és uralkodj” elvének használatától sem visszariadva. (Aki valaha igazította már divathoz bármilyen fogyasztói döntését, kapásból nem mondhatja már el, hogy ő ki tudná vonni magát a manipuláló hatások alól.) Egyénként természetesen egyáltalán nem lehetetlen megfelelő tudatossággal kimászni ezekből a kvázi csapdahelyzetekből, ám ez a tudatosodás nem terjed olyan gyorsan és olyan mélységgel társadalmainkban, mint ahogy az megnyugtató volna.
4. Civil szervezetek
Hagyományosan fontos szereplők, akiktől sokat várhatnánk és várhatunk is, ám egyrészt ők sem működhetnek az egyének kellő fokú részvételi hajlandósága és lehetősége nélkül (hiszen egyénekből szerveződnek), másrészt általában speciális ügyeken dolgoznak, míg az ökológiai megoldáskeresés átfogó változtatásokat kellene, hogy jelentsen.
És itt alighanem véget is ér a felsorolás, miközben a legősibb társadalmi szerveződés: az emberléptékű csoport, a kisközösség feltűnően hiányzik belőle.
Az emberi faj történetének 99%-ában vadászó-gyűjtögető, majd földművelő közösségekben létezett, túlnyomó többségünk még a múlt század elején is faluközösségekben élt világszerte. A személyes kapcsolatokkal átszőtt kisközösségekben biológiai jellegzetességeinkből fakadóan magától kialakul az értékharmonizáció, a csoportazonosság-tudat, az együttműködés és kölcsönös segítségnyújtás kultúrája, és általában a lakókörnyezethez való érzelmi kötődés is. Mindezek olyan dolgok, amelyeket a fogyasztói tömegkultúra inkább gyengít, mint erősít, jóllehet kimondottan a fenntarthatóság irányába hatnának. A városiasodott, globalizált világban a valódi közösségek eltűntek, pontosabban egy fősre zsugorodtak! Erről a baljóslatú jelenségről Csányi Vilmos etológus professzor több írásában értekezik (pl. www.matud.iif.hu/02jun/csanyi.html), különösen ajánlható ezek közül a Fékevesztett evolúció c. tanulmánykötet bevezető írása (https://www.typotex.hu/upload/book/2350/fekevesztett_evolucio_reszlet.pdf), amely iskolai feldolgozásra (vagy felolvasásra) is alkalmas a téma kiegészítéseként, elmélyítéseként vagy nyomatékosításaként, mivel sok egyéb érdekes jelenséget is sorra vesz (pl. státusszimbólumok, droghasználat, civilizációs betegségek evolúciós gyökerei stb.) ezzel pedig középiskolás korú tanulók figyelmét bizonnyal képes ébren tartani.
Sok érv hozható fel amellett, hogy éppen a közösségi létmód újrafelfedezése és ökologikus kisközösségek létrehozása volna képes a legígéretesebb kiutakat kínálni az ökológiai válságból, hiszen ha egy kisközösségnek az ökologikus életmód megvalósítása is fő szervező elvei közé tartozik, az nagyban megkönnyíti a tagok ökologikus döntéshozását egyéni életükben és háztartás-vezetésükben, az önellátás különböző közös útjait nyithatja meg (amelyek szeparált egyének számára nagyon nehezen lennének járhatók), a státusznövelő törekvéseinket konstruktívabb irányokba terelné mint a fogyasztói társadalmi minták, a biztonságkeresés anyagiak halmozása helyett a kapcsolati háló építését és gondozását katalizálná (aminek nincs környezetterhelése, más jótékony hatásai azonban annál inkább vannak), nem utolsósorban pedig gyors és egységes fellépést tesz lehetővé a közösség számára a szűkebb vagy tágabb lakóhelyet illető közügyek terén. Kellő számú ökologikus kisközösség hálózatosodása mindezek révén már olyan számottevő ökologikus társadalmi-gazdasági változások katalizátora lehetne, amilyeneket ma valószínűleg elképzelni is nehezen tudunk. Ráadásul, ha az ökológiai válságforgatókönyvek pesszimistább verziói valósulnának meg a jövőben, a békés átvészeléshez szükséges társadalmi stabilitás letéteményeseivé is válhatnak (szemben a szervezetlen tömegekkel, amelyek ilyen szempontból inkább kockázati tényezőt jelentenek).
Nagyon fontos további szempont, hogy egy közösségi fordulat akkor is rendkívül kívánatos volna, ha nem sürgetné az ökológiai válság. A fogyasztói társadalmak igen sok tagja (minden korábbit felülmúló jóléti hozzáférései dacára) csapnivaló mentálhigiénés állapotban van (ld. még a fogyasztói társadalomról szóló fejezetet), a depresszió, a kiégés, a függőségek, az elmagányosodás, a családok szétesése, a céltalanság, a káros devianciák stb. mindennaposak. Ez nagyban köszönhető annak, hogy nem a biológiailag kialakult alaptermészetünknek megfelelően, vagyis nem közösségekben élünk További részletek ld. Függelék fejezetben).
További irodalom:
Az emberek fogyasztási szokásaiban (fogyasztói magatartásukban) mindenképpen változásra van szükség annak érdekében, hogy az erőforrások felhasználásának hatékonysága növekedjen és azáltal, hogy a kevesebb vagy más típusú nyersanyagot használnak fel, kevesebb hulladék is képződjön, ezzel csökkentve a környezeti károkat is. A készletek végletekig történő fel- és kihasználásáról át kellene térni egy igény szerinti felhasználásra, hiszen Földünk készletei tovább már nem kizsigerelhetőek.
A szemléletváltásnak ki kell terjednie a vízgazdálkodásra is, hiszen a Föld vízkészletei bár nagyok, eloszlásuk nem egyenletes, így bizonyos területeken még a biztonságos ivóvíz sem elérhető nagyon sok ember számára.
Még az Európai Unión belül sem egyenletes az egy főre jutó vízfogyasztás (17. ábra). A magyar lakosság egy főre eső vízfogyasztása jelenleg jóval az uniós átlag alatt van.
17. ábra. Egy főre jutó vízfogyasztás az EU tagállamaiban. (Forrás: https://www.europarl.europa.eu/news/en/headlines/society/20181011STO15887/drinking-water-in-the-eu-better-quality-and-access)
Számos afrikai országban még a nálunk legalacsonyabb vízfelhasználási kapacitás is csak álom, ezért egyre több helyen dolgoznak ki saját stratégiát a hozzáférés és megfelelő ellátás kapcsán (Egyiptom pl. nemzeti vízmegőrzési tervet dolgozott ki, hiszen területének több, mint 90%-át sivatag teszi ki).
És a víz csak egy példa….
A gazdasági termelésben és felhasználásban szintén szemléletváltásra van szükség. Az EU jelenleg az ún. körforgásos gazdaság megvalósítására törekszik. Ennek az a lényege, hogy lehetőség szerint a termékek élettartamát minél jobban meghosszabítsuk, és ne az ún. „egyszeri fogyasztás” elvét kövessük.
Így tehát a vásárlás helyett inkább kölcsönözzünk bizonyos dolgokat, ösztönözzük az elromlott eszközök/termékek javítását, az alapanyagokat hasznosítsuk újra stb., így a folyamatok során a keletkező hulladékok mennyisége is csökkenhet.
Maga a körforgásos gazdaság (CE) jelenleg egy népszerű koncepció, amelyet az Európai Unió, számos nemzeti kormány és számos vállalkozás támogat világszerte és amelynek célja a növekedés újra-definiálása (Rivela és mtsai., 2022). A CE egy olyan gazdasági modell, amely alternatívát kínál a termelés és fogyasztás lineáris mintájára („vegyél-készítsd-eldobd”), valójában egy komplex koncepció, amely a fenntartható fejlődés megvalósítását célozza (Gomes és mtsai., 2022). A körkörös fogyasztási rendszerek (18. ábra) tehát azokat a rendszereket jelentik, amelyekben a fogyasztók körkörös tranzakciós folyamatokon keresztül elégítik ki szükségleteiket: a termékek és szolgáltatások beszerzése, használata és utóhasználata révén. A fogyasztási rendszerek valójában olyan tevékenységek, döntések és magatartásformák összességét jelentik, amelyek a termékek és szolgáltatások beszerzését és használatát foglalják magukban a vásárlói igények kielégítése érdekében.
18. ábra. A körforgásos gazdaság modellje (Forrás: https://www.europarl.europa.eu/resources/library/images/20230927PHT05957/20230927PHT05957_original.png)
A körforgásos magatartást befolyásoló tényezők (Gomes és mtsai, 2022 alapján):
2. Gazdasági tényezők: ár, jövedelem, pénzügyi hozam és megtakarítás. Az ár a körforgásos magatartás egyik fő befolyásolója, a versenyképes árak a fogyasztói elkötelezettség meghatározó tényezői, ezért a tisztességes és alacsony árú körforgásos termékek és szolgáltatások a körforgásos magatartás pozitív befolyásolójaként jelennek meg.
3. Környezeti tényezők: az erőforrások szűkössége is motiválhatja a körkörös üzleti modellek elfogadására, ugyanis gyakran a fogyasztók olyan termékeket vagy anyagokat keresnek, amelyek nem könnyen elérhetők, ezáltal növelve a fogyasztási élmény egyediségét. A környezetre vonatkozó egyéb tényezőket (pl. az erőforrások elérhetősége, az éghajlatváltozás, a fizikai környezet), tovább kellene elemezni.
4. Demográfiai tényezők: vizsgálták az életkor, a nem, az iskolai végzettség, a fogyasztók nemzetisége és a háztartás tagjai számának hatását. Azt tapasztalták, hogy gyakran nincs konszenzus a demográfiai tényezők hatását és jelentőségét illetően, a magasabb iskolai végzettség azonban összefügg a bioélelmiszerek vásárlásával és a hulladékok nagyobb mértékű szelektálásával. A bioélelmiszerek vásárlása továbbá összefügg a fogyasztók nemzetiségével, mivel a fejlett országokban élők várhatóan úgy vélik, hogy a biogazdálkodás jobb választás az éghajlatvédelem, az állatjólét és a környezet szempontjából. Emellett a kevés tagú (1-2) háztartások magasabb arányt mutattak a textilhulladék szelektálásában és ártalmatlanításában.
5. Fogyasztókkal kapcsolatos egyéb tényezők: Számos tanulmány a környezettudatosságot és a környezeti aggodalmakat említi a fogyasztók fenntarthatósági kérdésekkel (pl. kimerülő természeti erőforrások, globális felmelegedés és környezetszennyezés) kapcsolatos tudatosságaként, ami pozitívan befolyásolja a körforgásos magatartást. A lineáris termelési mintákra vonatkozó, kollektív kötelezettségként felfogott társadalmi normák azonban negatívan befolyásolják a vásárlók körforgásos viselkedési szándékait. A kortársak nyomása és tapasztalatai szintén befolyásoló tényezők (pl. azok az egyének, akiknek barátai és családtagjai lízingelik a telefonjukat, kényszert éreznek erre). Emellett a termékkel vagy szolgáltatással kapcsolatos pozitív korábbi tapasztalatok megtartják a fogyasztókat a körkörös fogyasztási rendszerekben stb.
6. Termékek/szolgáltatási kínálat tényezői: a legtöbbet említett tényező ebben a kategóriában a „kényelem” volt. Tanulmányok azt mutatják, hogy ha a körforgásos kínálat kényelmét kommunikálják (pl. „a vegytisztítást mi álljuk”), a fogyasztók nagyobb valószínűséggel hajlandóak körforgásos magatartást tanúsítani, emellett a kényelem hiánya akadálya vagy gátja lehet a körkörös termékek beszerzésének, a megosztási platformok használatának (Kuah és Wang, 2020), a visszavételi rendszerekkel való elköteleződésnek és a hulladék megfelelő ártalmatlanításának. Megállapítást nyert, hogy az ügyfélszolgálat és a támogatás megléte pozitívan befolyásolja a fogyasztók körforgásos magatartás iránti elkötelezettségét. Ezenkívül az ügyfélszolgálat és a támogatás kínálata kívánatos, és a felújított termékekkel kapcsolatos észlelt kockázatot csökkentik. A körkörös ajánlatok közelsége szintén fontos tényezőnek számít a körkörös fogyasztók bevonásában. Az újrahasznosítás és visszavételi magatartás fokozódik, ha a gyűjtőpontok közelebb vannak a fogyasztókhoz.
7. Termékekhez/szolgáltatáshoz kapcsolódó tényezők: a termékinformációk és a terméktörténet például fontos tényezőként jelennek meg a termékek következő élettartamát elősegítő körforgásos üzleti modellekben. A vizuális információk (pl. a kopás jelei) és a korábbi használatról szóló szóbeli közlés a fogyasztók negatív értékeléséhez vezethet a felújított termékekkel kapcsolatban. Ezzel szemben a felújítás jellemzőire vonatkozó konkrét információk hiánya távol tarthatja a fogyasztókat. Ezenkívül a fenntarthatósági szintet jelző címkék használatát a fogyasztók vonzónak tartják.
Így tehát egy teljes szemléletváltás, a hagyományos fókuszon túlmutató, a döntéshozatali folyamatok teljes környezeti, társadalmi és gazdasági következményeinek megértése és figyelembevétele, hihetetlenül fontos a fenntarthatóság szempontjából. A társadalmi megértés és elfogadás sok helyen még gyerekcipőben jár, de világszerte egyre nagyobb az igény egy fenntartható fejlődés létrehozására, hiszen sosem nehezedett ekkora nyomás a Földre és a teljes bioszférára, mint a jelenkori időszakban.
Ebben a fejezetben röviden összefoglaljuk azokat a lehetőségeket, amik az egyének számára is lehetőséget nyújtanak a felelősségteljes viselkedésre a hulladékgazdálkodás során.
A szemét és a hulladék nem azonos fogalmak. A „hétköznapi” szemetet hivatalosan Települési Szilárd Hulladék”nak (TSZH) nevezik.
A szelektív hulladékgyűjtés Magyarországon háromféleképpen történhet:
Egyénileg, házaknál történő hulladékgyűjtés: Ez magába foglalja a „házhoz menő” szelektív hulladékgyűjtést, illetve a „házhoz menő” zöldhulladék begyűjtését (19. kép). A szelektív hulladékok közül ez a következőket tartalmazza: kék színnel jelölt szemetes: papírhulladék, sárga színnel jelölt szemetes: műanyag és fém hulladék.
19. kép. Háznál kihelyezett hulladékgyűjtő szemetesek (Fotó: Kiss Boglárka).
Szelektív hulladékgyűjtő szigeteken (20. kép): Itt színnel jelölt szemetesekben helyezhetjük el a szelektív hulladékot: papírt, műanyagot és üveget.
20. kép. Szelektív hulladékgyűjtő sziget Budapesten (Fotó: Kiss Boglárka).
Hulladékgyűjtő udvarokban, szemléletformáló és újrahasznosító központokban történő elhelyezés (21. kép): A hulladékudvarokba bizonyos típusú veszélyes hulladékokat, építkezéskor keletkező törmelékeket lehet elhelyezni. A szemléletformáló és újrahasznosító központba pedig olyan, még használható állapotban lévő tárgyak kerülnek, amikre a tulajdonosok már nem tartanak igényt. Érintésvédelmi okokból, elektromos árammal működő eszközöket (kivéve elemmel, vagy törpefeszültséggel működőket) ide nem lehet leadni.
21. kép. Elektromos hulladék szelektálására kihelyezett gyűjtő (Fotó: Kiss Boglárka).
Szelektíven gyűjthető hulladékok (erről rengeteg információ található pl. FKFV honlapja)
Papírhulladék (22. kép): Ebbe a kategóriába tartozik a vegyes papír (pl.: csomagolópapír, könyv, újság) és a hullámkarton. A kisebb dobozokat kilapítva helyezzük a szemetesbe, ezzel helyet spórolunk. Papírhulladék leadható háznál történő szelektív hulladékgyűjtésnél, szelektív gyűjtőszigeteken, illetve hulladékgyűjtő udvarokban. Papír számára a szelektív szemetesek kék színűek. Zsírral szennyezett papírt, zsebkendőt, szalvétát és pelenkát tilos a szelektív papírszemét közé dobni!
22. kép. Papírhulladék (Fotó: Kiss Boglárka).
Műanyaghulladék (23. kép): Ide tartoznak a műanyag PET palackok lecsavart kupakkal, flakonok, fóliák. Másik nagy csoportja az italos kartondobozok például tejes-, gyümölcsleves dobozok (2022. január 1-től). Fontos, hogy ezeket azonban csak öblítés után dobjuk a szelektív szemetesbe. A kupakokat minden esetben le kell csavarni, majd a flakon összelapítása után visszacsavarni. Ezeket kidobhatjuk háznál történő hulladékgyűjtőbe, szelektív gyűjtőszigeteken, vagy hulladékgyűjtő udvarokban. Fontos azonban, hogy a hungarocellt a hulladékgyűjtő udvarokba vigyük, illetve, hogy ne dobjunk a műanyag szelektívbe zsíros vagy vegyszeres flakonokat.
23. kép. Műanyaghulladék (Fotó: Kiss Boglárka).
Fémhulladék: Ide tartoznak a konzervdobozok, fém üdítős- és sörös flakonok. 2022-es szabályozás szerint a fémet és a műanyagot azonos szelektív szemetesbe kell gyűjteni, aminek a színe a sárga. Ne kerüljön bele étellel szennyezett konzerv. Nagy múlttal rendelkezik a vas tartalmú hulladék újrahasznosítása, ezeket mágnes segítségével szelektálják a többi fém közül. Az alumínium tartalmú szemétből, bár kevesebb keletkezik, mégis az újrahasznosítása olyan energiatakarékos, hogy a gyáraknak sokkal jobban megéri, mint újra előállítani (https://www.fkf.hu/mit-hova-dobjak-muanyag)
Fehérüveg-hulladék (24-25. kép): Gyűjtőszigeteken és hulladékgyűjtő udvarokban tudjuk szelektíven gyűjteni. A szelektív szemetes színe: fehér. Ne dobjuk ki síküveget, ami például tükör vagy ablaküveg. Továbbá nem kerülhet a szelektív szemét közé villanykörte, veszélyes hulladékos üveg, vagy hőállóüveg.
24-25. kép. Befőttes üvegek (Fotó: Kiss Boglárka).
Színesüveg-hulladékok (26. kép): Öblös üvegek: boros, pezsgős és sörös üvegek. Gyűjtőszigeteken és hulladékudvarokon tudjuk szelektíven gyűjteni. A szelektív szemetes színe: zöld. Ne dobjunk ki a szelektív közé: kerámiát, porcelánt, illetve veszélyes hulladékot tartalmazó üveget.
26. kép. Borosüvegek (Fotó: Kiss Boglárka)
Használt olaj, mint hulladék (27. kép): A használt sütőolaj és göngyölege, illetve a fáradt olaj és göngyölege tartozik ebbe a kategóriába. Ezt csak az erre kijelölt hulladékudvarban vagy gyűjtőhelyen lehet leadni. Fontos, hogy nem csak a gépkocsi olajat és a használt sütőolajat, hanem azok kiürült flakonjait is ide kell leadni.
27. kép. Használt olaj, olajosflakon és használtétolaj-lerakó (Fotó: Kiss Boglárka).
Veszélyes és speciális kezelést igénylő hulladékok (28-29. kép): Ezeket két csoportba sorolhatjuk az alapján, hogy bármely szemétudvarban leadhatók-e, vagy csak speciálisan erre kijelölt hulladékudvarok foglalkoznak-e vele.
Bármely szemétudvarban leadhatók közé tartoznak az elektronikus hulladékok, elemek és akkumulátorok.
28. kép. Tönkrement hűtő és gumiabroncs (Fotó: Kiss Boglárka).
Speciális lerakó hellyel rendelkeznek például az abroncsok, vegyszerek, olajszűrők, nyomtató patronok, festékhulladék és építési törmelékek.
29. kép. Használt patron, festék és oldószer, orvosi veszélyes hulladék (Fotó: Kiss Boglárka).
Lom (30. kép): Olyan nagy darabos hulladék, amely nem tartalmaz veszélyes hulladékot. Ezeket a kijelölt hulladékudvarokban lehet lerakni, gyakran előzetes egyeztetés alkalmával. Másik alkalom erre a lomtalanítás, ami helyenként változó időpontban történik. Ilyenkor a házak vagy lakások elé kihelyezett lomokat egy adott időpontban elszállítják.
30. kép. Kerti lomok (Fotó: Kiss Boglárka).
Újrahasználat: A használható állapotban lévő használati tárgyakat gyűjtik, illetve azok elvitelére is van lehetőség. Ilyenek lehetnek például: bútorok, könyvek vagy konyhai felszerelések. Újra használati központokban van lehetőség mind a leadásra, mind a felvételre.
Előfordulhat, hogy kirándulásaink alkalmával illegális hulladéklerakó helyeket fedezünk fel. Ilyen esetben ezt jelenteni kell az illetékes személyeknek, hogy a hulladék minél hamarabb elszállításra kerülhessen. Ebben segíthet minket a HulladékRadar (31. kép) nevű applikáció, aminek segítségével könnyebben megtehetjük a bejelentést.
31. kép. Hulladékradar applikáció honlapja: https://hulladekradar.hu/
Fontos, hogy ne csak szelektíven gyűjtsük a hulladékokat, hanem próbáljuk a háztartásunkban termelődő szemét mennyiségét is csökkenteni. Ezzel nem csak a környezetet óvjuk, de adott esetben spórolhatunk is vele, ráadásul nem kell a lakásunkban kerülgetni az egyre csak gyűlő hulladékot (32. kép).
32. kép. Lakásokban gyakran felhalmozódó hulladékok (Fotó: Kiss Boglárka).
Összefoglalásként hadd mutassuk be a FKFV honlapjáról származó ábrát, amely egyértelműen jelzi, hogyan/hová érdemes a hulladékokat elhelyezni (33. kép).
33. kép. Mit hová dobjak? (Forrás: https://www.fkf.hu/mit-hova-dobjak)
A hulladék mennyiségének csökkentési lehetőségei
- Komposztálás
A nem mérgező, szerves (elsősorban konyhai) hulladékok kezelésének egyik legjobb módja. A háztartásban keletkező biohulladék tárolására és újrahasznosítására kiválóan alkalmas a komposztálás (ld. még biológiai lebontás fejezet). Komposztálással nem csak csökkentjük a szemétlerakók terhelését, de még a saját termőföldünket is dúsíthatjuk vele, hiszen javíthatjuk a talaj szerkezetét. Fontos azonban figyelnünk arra, hogy bizonyos hulladékok ne kerüljenek a komposztba, ugyanis ezzel nemcsak rágcsálók jelenhetnek meg, de még fertőzésveszélyt is előidézhetnek (pl. állati eredetű hulladékok).
Fontos elem a komposztáló láda/hely (34. kép), aminek jól kell szellőznie és ideális esetben árnyékban állnia. Ilyen ládákat már lakásban is el lehet helyezni, mert kis méretű változatokat is készítenek. A láda aljára durva anyag kerül, olyan, ami nem akadályozza a szellőzést, ilyen például a faforgács. Erre érdemes lehet humuszt vagy komposzt réteget helyezni, ugyanis ezzel gyorsítható a komposztálás folyamata. Ennek a tetejére helyezzük a bio-hulladékot. A keveréket a jobb aeráció eléréséért két-három hetente érdemes forgatni. (https://www.fkf.hu/ehcsh-tippek-komposztalas)
34. kép. Komposztáló láda, komposztálható hulladék és levélkomposzt (Fotó: Kiss Boglárka).
2. Tudatos vásárlás
Többször használható műanyag zacskók lehetnek kitéve akár a péksütemények környékén is. Ezek a szatyrok elvileg strapabírók és jól szellőznek. Ha ilyenben vásároljuk meg a péksüteményt vagy a gyümölcsöt, nemcsak a hulladékot csökkentjük, de még az új zacskó árát is megspóroljuk. Erre a célra alkalmasak lehetnek még a vásárlások után megmaradó nagyobb műanyag zacskók is. Ha ezeket magunkkal visszük a bevásárláskor, akkor szintén megspórolhatjuk az új zacskó vételét, bizonyos üzletekben kaphatóak vékony hálók is erre a célra (ezek valóban sok alkalommal használhatóak) (35. kép).
35. kép. Újrahasználható, lebomló műanyag szatyor, újrahasználható zacskó és jól szellőző újrahasználható háló (Fotó: Kiss Boglárka).
Fém szívószálak (36. kép) vásárlásával és használatával is sokat tehetünk azért, hogy csökkentsük a műanyag hulladék termelését. Habár már sok országban tiltott a műanyag poharak és szívószálak használata (301/2021. (VI. 1.) Korm. rendelet), a papír megfelelőjük gyakran kényelmetlen, átázik, illetve papír szemetet termel.
36. kép. Fém szívószál (Fotó: Kiss Boglárka).
Csomagolásmentes élelmiszer (37. kép) vagy lebomló csomagolások vásárlása. A greenpeace felmérést készített 2022-ben, majd pontozta a különböző üzletláncokat. Szempontjaik között szerepelt, hogy kapható-e csomagolás mentes élelmiszer. (Ennek eredménye itt megtekinthető: https://sites.greenpeace.hu/szupermarketek-stop-muanyag-ertekeles/
37. kép. Csomagolásmentes magvak (Fotó: Kiss Boglárka).
Fém sörös flakonok visszaváltása (450/2023. (X. 4.) Korm. rendelet). Léteznek olyan sörök, amiken feltüntetik, hogy visszavihetők a boltokba és akkor az eladó 50 Ft-ot visszatérít a termék árából. Bizonyos boros, ásványvizes, szörpös, gyümölcsleves, tejes dobozok visszaváltására is van lehetőségünk, amiért szintén 50 Ft pénzvisszatérítés jár. 2024 január 1-jétől életbelépett egy új rendszer, amit Repontnak neveznek (38. kép). Itt kizárólag az ettől az időponttól számítva legyártott műanyag, fém és üveg italcsomagolásokat lehetséges majd szelektíven gyűjteni. Fontos azonban, hogy ezeket ne nyomjuk össze. Ehhez a kezdeményezéshez nemsokára applikáció is elérhető lesz, ezzel könnyítve gyűjtőpontok megtalálását.
38. kép. Repont hirdetés a Kisalföld című újságban.
Kulacsok és uzsonnás dobozok használata
A kulacsok nemcsak azért lehetnek hasznosak, mert magunkkal vihetjük az italunkat és így nem kell pénzt kiadni egy újabb és újabb fél literes üdítőre, hanem adott esetben melegen is tarthatjuk benne a teánkat és megkönnyíti annak követését, hogy a folyadékbevitelünk mennyisége megfelelő legyen egy adott napon. Ezek mellett több cégnél is, ha a saját üvegedet vagy poharadat viszed, megtöltik neked, így az eldobható pohár árát már nem kell kifizetned (39. kép).
39. kép. Újrahasználható Starbucks pohár, termosz és műanyag flakon (Fotó: Kiss Boglárka).
Műanyag zacskó vagy fólia helyett csomagolhatunk élelmiszert uzsonnás dobozba vagy ételhordóba is (40. kép). Ezek nem szakadnak el és bizonyos típusok akár mikrohullámú sütőkbe is betehetők.
40. kép. Ételhordó dobozok (Fotó: Kiss Boglárka).
Ruhanemű és cipő javítása vagy újrahasznosítása (41. kép)
Sokszor járunk úgy, hogy a nadrág vagy felső elszakad, de ahelyett, hogy kidobnánk jó lehetőség lehet a ruhanemű javítása, illetve „újraértelmezése”. Varrhatunk farmerből táskát vagy a szakadt részt foltvarrással is javíthatjuk. Így nemcsak a pénzt spórolunk és védjük a környezetünket, de új egyéniséget is kölcsönözhetünk régi ruháinknak és stílusunkhoz alakíthatjuk. (Emellett készíthetünk többször használatos sminklemosó kendőket vagy betéteket is 😊)
41. kép. Házilag varrt táska, átalakított farmer, házilag varrt sminklemosó kendő (Fotó: Kiss Boglárka).
Sokszor előfordul, hogyleválik a cipő talpa, ez azonban javítható. Pár ezer forintért cipész is vissza tudja ragasztani, illetve, ha veszünk ragasztót, akkor akár mi is házilag meg tudjuk javítani kedvenc cipőnket (42. kép).
42. kép. Cipőtalpragasztó anyag (Fotó: Kiss Boglárka).
Nyomtatás helyett digitális megoldások
Manapság már majdnem mindegyik múzeumba és moziba lehetséges pl. online jegyet vásárolni vagy időpontot foglalni. Ezeket a jegyeket kinyomtathatjuk, de mivel csak egyszer használatosak utána azonnal kidobjuk a szemétbe. Ehelyett különböző okos eszközökön (pl.: telefonon) felmutathatjuk a már megváltott jegyünket, ugyanis a kiküldött emailben gyakran csatolnak QR kódot vagy vonalkódot.
Órai jegyzetek, füzetek is nagy mennyiségű papírhulladékot termelnek, amit papírgyűjtéseken leadhatunk. Azonban a digitális technológia terjedésével egyre könnyebben hozzáférhetővé válnak a digitális jegyzetelők. Ezek csak jegyzetek készítésre alkalmasak, nem telepíthető rájuk játék és nem lehet velük böngészni az interneten. Felismerik a kézírást és internetkapcsolat segítségével a jegyzet feltölthető a laptopra, vagy számítógépre (43. kép).
43. kép. Elektromos jegyzetelő (Fotó: Kiss Boglárka).
Hiteles információk és átverések
Sajnálatos módon sok terméket reklámoznak környezettudatossággal, még akkor is, ha ennek semmi alapja nincs. Ezt a jelenséget “greenwashing-nak” hívják. Ez azt jelenti, hogy egy cég a termékét környezettudatosnak állítják be, amikor ez nem, vagy nem minden tekintetben igaz. Ezzel nemcsak a vásárlókat tévesztik meg, de a valóban környezettudatosan készített terméket nehezebb megtalálni és hitelességük is megkérdőjeleződik. Fontos, hogy felismerjük ezeket az álhíreket, és több forrásból próbáljuk tájékozódni.
További ajánlott irodalom:
https://www.fkf.hu/europai-hulladekcsokkentesi-het-hulladekcsokkentesi-tippek-fkf-modra
https://www.fkf.hu/budapest-szelektiv-hulladekgyujtesi-rendszere
Környezetünk szerves és szervetlen anyagainak biológiai bontása, átalakítása – történjék akárhány lépésben is – utolsó lépéseiben mindig sejtes és molekuláris szinten történik.
A különböző anyagok lebontási sémáját a sejtek szintjén az 19. ábra szemlélteti. A cél, hogy a különböző tápanyagokból (szénhidrátok, zsírok, fehérjék) a lebontó folyamatok (katabolizmus) során energia keletkezzék, amely energiát a felépítő folyamatok (anabolizmus) a makromolekulák és sejtalkotók felépítésére fordíthatnak.
19. ábra. Biológiai lebontás a sejtek szintjén
A környezetben számos anyag lebontása mikroorganizmusok által történik (pro- és eukarióta szervezetek: baktériumok, gombák stb.). Az állati szervezetek sokszor az anyagok fizikai aprítását végzik el (pl. növényi levelek megrágása termeszek által), bár bizonyos emésztő enzimeikkel képesek zsírok, fehérjék stb. lebontására. A növényi cellulóz és lignin lebontására az állatok nem/ritkán képesek. A nagyméretű polimerek lebontása a környezetben általában extracelluláris enzimekkel kezdődik (cellulázok, lipázok, egyéb hidrolázok stb.), hiszen ezek a molekulák túl nagyok ahhoz, hogy a sejtek egyszerűen felvegyék őket.
PÉLDA:
Ez történik pl. a komposztálás során is (44. kép). A komposztálás egy biológiai folyamat, melynek során pl. a növényi hulladékok, melléktermékek szerves anyagait élő szervezetek humusz-szerű termékké alakítják át. A mezőgazdaságban, különösen a kertészetekben régóta ismert és alkalmazott módszer. Komposztnak nevezzük azt a morzsalékos, sötétbarna színű, földszerű, magas szerves anyag tartalmú anyagot, amely szerves hulladékokból, maradványokból elsősorban mikroorganizmusok tevékenységének hatására jön létre, megfelelő környezeti tényezők mellett (oxigén, nedvességtartalom).
A cellulóz és a lignin (növényi sejtfal fő alkotói) nehezen bontható szubsztrátok, annak ellenére, hogy a Földön a leggyakoribb szerves anyagokhoz tartoznak. A cellulóz lebontása két fő szakaszban zajlik: fizikai aprítás és (bio)kémiai bontás. A két szakasz gyakran átfed (pl. kérődző állatok bendőjében, földigiliszta bélcsatornájában stb.), aerob és anaerob környezetben egyaránt megvalósulhat. A cellulóz lebontását a celluláz enzimek végzik: ez egy enzim csoport, az egyes enzimek a lebontás más-más lépését katalizálják. A teljes degradációhoz ezek kooperatív működése szükséges. A lignin alapstruktúrájában a propanofenol játszik fontos szerepet, nem specifikus enzimek szintetizálják, hanem fenolprekurzorok, reaktív szabadgyökök közvetítésével végbemenő polikondenzáció eredménye, sok multidimenzionális kötést tartalmaz. A lignin a cellulóz vázba épül a növényi sejtfal anyagába és a hemicellulózzal együtt képződik, tehát nem megfelelő bomlásakor káros anyagok is képződhetnek.
44. kép. Kerti fa komposztáló (Fotó: Tóth Erika).
A komposztálás során pl. ezen nehezen bontható szubsztrátok is átalakulnak. Komposztálás folyamata során fontos a megfelelő szén/nitrogén arányt megtartani, illetve megfelelő nedvesség tartalmat biztosítani.
A komposztálás kezdeti szakaszában a bomlás intenzív hőtermeléssel is jár, ezért nem kell megijedni, hogy a komposztunk felmelegszik – ráadásul a megemelkedett hőmérsékleten (60-70° C) a kórokozók is többnyire elpusztulnak. Ebben az első fázisban a fehérjék, egyszerű cukrok, keményítő bomlása történik meg. Ezt követi a hőmérséklet csökkenése után, a nehezen bomló cellulóz és kissé a lignin bontása is. Az érési fázisban a hőmérséklet tovább csökken, pl. giliszták kezdik az anyagot lazítani, keverni, és a humuszképződés tulajdonképpen befejeződik.
FIGYELEM! Mi NEM kerülhet a komposztálandó anyagok közé?
- olaj és zsírmaradék, állati eredetű hulladékok (pl. hús, csont – fertőzésveszély!)
- szintetikus anyagok
- festék, lakk, egyéb mérgező anyag
- beteg (fertőzött) növények, növénydarabok
- húsevő állatoktól származó alom
- magas nehézfémtartalmú növények (pl. nagy forgalmú utak szegélyéről)
FONTOS: A komposztálandó anyagokat pár hetente érdemes forgatni (aerob körülmények között gyorsabb a lebomlás, a rothadási folyamatok is kevésbé indulnak be).
Közben tekintsük át, „kik” is azok a mikroorganizmusok (20. ábra), milyen anyagcsere folyamatokkal vesznek részt a Föld életében és miért is nélkülözhetetlenek a környezet egészsége számára.
20. ábra. A mikrobák világa
A mikroorganizmusok világát, a szabad szemmel láthatatlan, vagy alig látható szervezetek alkotják. Közöttük is a legkisebbek – az önálló életre képtelen – fehérje szerkezetű prionok, a 20-400 nm nagyságú – és kizárólag gazdaszervezetben szaporodni képes – nukleinsavakból (DNS-ből vagy RNS-ből) és fehérjékből álló vírusok, valamint a már mikrométeres nagyságrendet elérő, önálló életre képes prokarióta szervezetek.
Méretüket tekintve ide sorolhatunk még több eukarióta felépítésű, de mikroszkópikus méretű gombát, algát és egysejtű szervezetet is.
A bioszféra működését tekintve a prokarióták különös szereppel bírnak: szinte mindenütt ott vannak és kis méretüknek köszönhetően, akár a szelek szárnyán, akár vízzel vagy a legkülönbözőbb vektorokkal mindenhova eljutnak és eljuthatnak. Ezen szervezetek mozgatják Földünk nagy biogeokémiai (elemkörforgalmi) ciklusait. Nagy biokémiai és élettani aktivitásuknak köszönhetően pedig, akár kis ad hoc közösségekbe szerveződve is a lehető leggyorsabban elkezdik az anyagok bontását, átalakítását.
A prokarióta szervezetek – fosszilis maradványok bizonysága szerint – már több mint 3,5 milliárd évvel ezelőtt megjelentek (ld. még élet kialakulása a Földön c. fejezet). Ők voltak Földünk úttörő szervezetei, s mintegy másfél milliárd éven át a kizárólagos benépesítői is. Ez idő alatt az adott környezeti viszonyoknak, a rendelkezésükre álló anyag és energiaforrásoknak megfelelően, anyagcsere folyamataik differenciálódása és káprázatos sokféleségének kialakulása is megtörténhetett. Ennek a hosszú folyamatnak az egymásra épülő lépései során bizonyos tápanyag források kimerülhettek, miközben más anyagcsere termékek feldúsulhattak, és ezzel újabb anyagcsere folyamatok felé utat nyitottak.
Az energiaforrások kihasználása is egyre hatékonyabbá vált. Az eredendően anoxikus környezetet a mai oxidatív légkör váltotta fel, amelyben az oxigéntermelő cianobaktériumoknak is jelentős szerep jutott. Ezt követte újabb és energetikailag jóval hatékonyabb anyagcsere utak létrejötte, s ezzel a földi élet robbanásszerűen felgyorsuló evolúciós folyamatainak az alapja lett.
A prokarióta anyagcsere útvonalak sokfélesége
A különböző prokarióta szervezetek, a környezetünkben fellelhető valamennyi szerves és szervetlen tápanyag bontására, átalakítására képesek – amennyiben termodinamikailag kedvezőek a feltételek. Nem csak energiaforrásaik, hanem az energianyerő folyamataik sokfélesége is egyedülálló. Sejtanyagaik felépítéséhez, működéséhez és szaporodásukhoz azonban nekik is megfelelő építő molekulákra, energiára és redukáló képességre van szükségük. Az általuk végzett lebontó reakciók feladata pedig ezeknek a megteremtése.
A sejtnek mindenekelőtt energia kell, ami forrását tekintve, lehet a fény vagy kémiai energia. A fényenergiát hasznosító (fototróf) szervezetek fotofoszforilációval, klorofill molekuláik fény hatására gerjesztett elektrontranszport folyamata, vagy fény hajtotta protonpumpa során állítanak elő energiát. A kémiai energia különböző szerves vagy szervetlen anyagok átalakítása során képződik. A kémiai energiát hasznosító (kemotróf) szervezetek energiatermelésének alapja a különböző oxidációs-redukciós reakciók lépéseiből álló folyamatok sora. Ezek egyes lépéseiben az egyik fél elektront ad le (oxidálódik), míg a másik tőle elektront vesz fel (redukálódik). Minél nagyobbazelsődleges elektrondonor és a végső elektronakceptor közötti redoxpotenciál különbség, annál több energia képződik.
Az így nyert energiát mind a fototróf, mind a kemotróf szervezetek ATP formájában raktározzák. A lebontó folyamatok másik feladata, a sejt redox egyensúlyának (NAD+/NADH+H+) fenntartása. Mivel a felvett tápanyagok a sejt makromokekuláinál sokszor oxidáltabbak, a felépítő anyagcseréhez és a makromolekulák bioszintéziséhez megfelelő redukáló erőt kell biztosítani.
Energiatermelő folyamataik során a sejtek különböző szénforrásokat, elektrondonorokat és akceptorokat használhatnak. Ennek alapján az anyagcsere fő típusai az alábbiak szerint alakulnak (21. ábra).
21. ábra. Anyagcserefolyamatok sokfélesége a prokarióta szervezeteknél.
A fényenergiát hasznosító szervezetek ezek szerint lehetnek:
- fotolitotróf-autotróf szervezetek (ha szervetlen elektron donort és szervetlen szénforrást, pl. CO2-ot használnak. Ilyenek pl. a bíbor- kénbaktériumok, a cianobaktériumok és az algák.)
- fotoorganotróf szervezetek (ha szerves elektron donort, és szénforrásként CO2-t vagy szerves vegyületet hasznosítanak, mint pl. a bíbor nemkén baktériumok).
A kemotróf mikroorganizmusok energiakonzerváló folyamatainak sokszínűsége az elektrondonorok és akceptorok sokféleségében rejlik.
A légzőknél az elsődleges elektrondonor lehet szervetlen (litotrófok) vagy szerves (organotrófok) vegyület, míg a végső elektronakceptor általában szervetlen vegyület. Annak függvényében, hogy a terminális elektronakceptor szerepét az O2, vagy más redukálható szervetlen anyagok (pl. NO3–, SO42-, Fe3+, CO2) töltik be,különítjük el az aerob és az anaerob légzőket. Az anaerob anyagcserét folytató erjesztőknél (vagy fermentálóknál) mind az elektrondonor, mind az -akceptor szerves vegyület. A kemotróf szervezetek fő anyagcsere típusait a 4. táblázat mutatja be.
4. táblázat. A kemotróf mikroorganizmusok fő anyagcsere típusai.
(A táblázatban az autotróf szervezetek piros, míg a heterotrófok kék betűkkel jelöltek. Az energia előállítás módját a csillagok színe jelzi: zöld * az elektrontranszport foszforilációt, piros * a szubsztrát szintű foszforilációt. A redukáló erő biztosítása: elsődleges elektron donorok által piros háromszöggel, fordított elektrontranszporttal ATP rovására kék háromszöggel jelölt (Forrás: Márialigeti, K. (szerk.) 2013. Bevezetés a prokarióták világába.)
A prokarióta szervezetek nagy túlélők, és akadnak olyanok is, amelyek különböző környezeti feltételek mellett, különböző anyagcsere folyamatokat folytathatnak. Teszik ezt mindig annak a függvényében, hogy energiatermelésük mindig a lehető legeredményesebb legyen, az adott körülmények között a legtöbb energiát nyerjék a folyamatok során. Tehát: NAGYON „OKOSAK”😊!
A katabolikus folyamatok által nyert energia, és az ezek során képződött, vagy a környezetből felvett molekulák biztosítják az alapot a sejt felépítő folyamataihoz, a bioszintézisekhez. Az autotróf szervezetek szerves szénvegyületeiket főként a szén-dioxid redukciójával nyerik. A heterotróf mikrobáknál a lebontó folyamatok köztestermékei, a bioszintézisek fontos szénforrásai. Bármelyik is legyen, sejtanyagaik felépítéséhez mind az autotróf, mind a heterotróf szervezeteknek rendelkezni kell azon „kulcsvegyületekkel”, amelyekre a legfontosabb bioszintetikus utak épülnek.
Noha a lebontó folyamatok sokszínűségéhez képest az anabolikus utak sokfélesége némileg csekélyebb, a mikroorganizmusok anyagcsere változatossága lenyűgöző. Az általuk képviselt energianyerő mechanizmusok közül mi emberek – az izom tejsavas fermentációját leszámítva – csak eggyel, a kemoorganotróf aerob légzéssel élünk. De mégis, az ezeket irányító közös termodinamikai törvények, a közel azonos a központi anyagcsere utak és azok biokémiai folyamatai, látható és láthatatlan élővilágunk egységét tükrözik. Az aerob és anaerob lebontási folyamatok részletes ábráit a Függelék tartalmazza.
A bontható szubsztrátok sokfélesége
Sejtanyagaik legnagyobb része szerves vegyület. Az ezekhez szükséges szén-szén kötések kiépítéséhez, mint korábban írtuk, az autotróf mikrobák környezetük szervetlen szénforrásait (CO2) hasznosítják. A heterotrófoknak azonban kész szerves vegyületek kellenek. Az aerob és fakultatív anaerob szervezetek növekedéséhez, szaporodásához szén és energiaforrásként akár egyetlen vegyület is elegendő lehet, az anaerob szervezetek azonban ezt aligha valósíthatják meg.
Valójában az élőlények által létrehozott valamennyi természetes vegyület tápanyagforrásuk lehet. Legyenek azok akár egyszerű szerves molekulák, akár biopolimerek (fehérjék, nukleinsavak, poliszacharidok), vagy más komplex szerves vegyületek (pl. lipidek). Ezek kiváló energiaforrások és a mikrobák még a legellenállóbbak bontására is képesek lehetnek. Ilyenek pl. a növényi pektinek, a cellulóz és a lignin (ld. komposztálás fejezet), az ízeltlábúak vázát alkotó kitin, vagy a bakteriális tokanyagok és lipopoliszacharidok. De ide sorolhatók még a különböző környezeti fizikai-kémiai hatásokra módosult vegyületek is (pl. kerogén) és akár a „természetidegen” anyagokat is.
Ezeket a nagyméretű szerves polimereket azonban extracelluláris enzimeikkel még a sejten kívül építőegységeikre kell bontani, a monomereket képesek aztán a mikroorganizmusok tovább metabolizálni, a tápanyagok sejtanyagokká konvertálása vagy további bontása már sejten belül történik.
Az szerves vegyületek mellett azonban nagy jelentőséggel bírnak környezetük szervetlen anyagai is. Tápanyagként ugyanis minden mikroorganizmus igényel valamilyen nitrogén-, foszfor- és kénforrást, de sejtjeik zavartalan működéséhez pl. vasra, magnéziumra és más mikroelemekre is szükségük lehet. Kiválóan alkalmazkodnak a változó környezeti viszonyokhoz és a rendelkezésükre álló anyag- és energiaforrásokhoz. Ez köszönhető egyrészt anyagcsere rendszereik sokféleségének, másrészt annak, hogy a tápanyagok bontásához szükséges enzimek szintézise mindig a rendelkezésükre álló szubsztrátoknak megfelelően alakul. A különböző szubsztátok bontásának szabályozásakor ugyanis az időegység alatt felszabaduló energia mennyisége a meghatározó. Így pl. több szénforrás esetén a baktérium elsőnek mindig a számára kedvezőbbet, a könnyebben bonthatót, a nagyobbenergiaértékűt hasznosítja.(Ha pl. glükóz és laktóz is a rendelkezésükre áll, előbb a glükózt hasznosítja, és amikor az már elfogyott, akkor kezdi a laktózt bontani.)
Nem szabad azonban figyelmen kívül hagynunk, hogy az anyagok bontása és hasznosítása, általában különböző mikrobák alkotta közösségek együttműködésének az eredménye. Az élőhelyük mikrokörnyezetében az egyes sejtek rendelkezésére álló szubsztrátok mennyisége és milyensége térben és időben is állandó változásban lehet.
Lássuk be tehát, hogy mivel a mikroorganizmusok képesek lehetnek szerves és szervetlen anyagok lebontására, átalakítására, fény- illetve kémiai energia hasznosítására is az általuk végzett reakciók sokasága a Föld energiaforgalmában valóban nélkülözhetetlen (ld. még biogeokémiai ciklusok c. fejezetet).
A biodeterioráció különböző anyagok és termékek nem kívánatos károsodása biológiai hatásra. Valójában biodegradációs folyamat, amely számunkra kedvezőtlen eredménnyel jár. A szerves és szervetlen anyagok, a polimerek biológiai károsodása a különböző élő szervezetek növekedése és anyagcsere-tevékenysége által kiváltott elváltozási folyamatok összessége. Felismerhető műemlékeken, falfestményeken, kövön, fán, papíron, növényi/állati rostokon, pergamen műtárgyakon stb. A műemlékek elszíneződhetnek és állapotuk leromolhat az élő szervezetek növekedése és tevékenysége miatt. A mikroorganizmusok biofilmeket képezhetnek a kőfelületeken, ami esztétikai és szerkezeti károkat okozhat. Ilyen elváltozásokat lehet látni egy belső fal felületen vagy egy fürdőből származó cső vasas biofilmjében (45. kép). Hueck (1968) meghatározása szerint a biodeterioráció „egy anyag tulajdonságaiban bekövetkező minden olyan nemkívánatos változás, amelyet az élőlények élettevékenysége okoz”. Mind a makroorganizmusok (pl. állatok), mind a mikroorganizmusok (például autotróf vagy heterotróf baktériumok, mikrogombák, cianobaktériumok, algák és zuzmók) részt vehetnek a folyamatban. Számos mikroorganizmusról ismert például, hogy cellulózbontó enzimek termelésével lebontja a cellulózt és a lignocellulózt különböző kompozit anyagok összetevőiben. De a mikroorganizmusok számos, egyébként nehezen bontható anyag/szubsztrát bontására is képesek lehetnek. Ha ez valamilyen eszközünket/tárgyunkat érinti, biodeteriorációsról beszélünk.
45. kép. Fekete penész fürdőszoba fugájában, baktériumok szaporodása falfelületen és csővezeték biodeteriorációja (Fotó: Makk Judit, Tóth Erika).
Az ökoszisztémákban (ökoszisztéma: összetett, heterogén, nyílt rendszer, mely környezetével folytonos anyag- és energiaforgalomban áll) számos táplálkozási lánc és hálózat létezik, amelyek az ökoszisztémák anyag és energiaforgalmi ciklusaiban kiemelkedő szereppel bírnak. Általában igaz, hogy a táplálkozási láncokban termelő és fogyasztó szervezetek is vannak és bizony az egyes trofikus szinteknél energiaveszteség lép fel, hiszen az energia egy része hő formájában távozik a rendszerből. A táplálkozási láncokat az egyedszám és produktivitás alapján ún. ökológiai piramisok formájában ábrázolják.
Termelő szervezetek: producensek – szervetlen anyagokból szerves vegyületeket állítanak elő (pl. növények, kemolitotróf autotróf baktériumok).
Fogyasztó szervezetek: konzumensek – közvetlenül vagy közvetve a termelő szervezetek által előállított szerves anyagokat fogyasztják.
Lebontó szervezetek: dekomponálók – az elhalt szervezetek szerves vegyületeit szervetlenekké alakítják.
Egy ökoszisztémára vonatkoztatva a folyamatok a különböző trofikus szintek között valósulnak meg.
- Növényevő/ragadozó táplálkozási lánc: a producensek különböző autotróf (foto vagy kemoautotróf) szervezetek, leggyakrabban növények, az elsődleges és másodlagos fogyasztók pedig azon kemoheterotróf élőlények, mely az előbbieket fogyasztják: elsődleges fogyasztók a növényevők; másodlagos fogyasztók: ragadozók és mindenevők, a harmadlagos fogyasztók: ragadozókat fogyasztó ragadozók és mindenevők, végül a csúcsragadozók.
- A szaprofita (korhadékevő) táplálkozási lánc esetén nincs élő termelő szervezet, elhalt szerves anyag fogyasztásán alapul.
- A parazita (élősködő) táplálkozási lánc esetén a szerves anyag maga az élő szervezet.
A táplálékláncok helyenként táplálékhálózattá fonódnak össze, mivel a legtöbb élőlény egynél többféle állatot vagy növényt fogyaszt, a különböző típusú táplálkozási láncok maguk is összekapcsolódhatnak pl. elhalt szerves anyagaik révén.
Vízi ökoszisztémákban ennek egy különleges formáját is megfigyelhetjük, ugyanis a táplálkozási láncok minden egyes szintjén képződött oldott szerves anyag veszteségként jelentkezne és a rendszerből elveszne, azonban egy különleges kapcsolat, amit mikrobiális hurok (22. ábra) néven említünk képes az oldott szerves anyagokat is visszacsatornázni az egyes trofikus láncokba és hálózatokba.
Nézzük először a szerves anyagok fajtáit egy vízi ökoszisztémában (22. ábra). Az oldott szervesanyag (DOM) forrásai az oldott szerves szén (DOC), nitrogén (DON) és foszfor (DOP). A nitrogén és a foszfor gyakran limitáló mennyiségben vannak jelen, így az élőlények (pl. baktériumok és algák) gyakran versengenek a forrásokért.
22. ábra. A szerves anyagok jellemző formái vízi ökoszisztémákban.
A víztestbe az oldott szerves szén minden trofikus szintről kerülhet (22. ábra). A primer produktivitás jelentős része nem kerül magába a táplálkozási láncba, hanem DOC (oldott szerves szén) formájában az ökoszisztémába jut, hiszen az oldott formában lévő szerves anyagokat a magasabb rendű szervezetek nem képesek anyagcseréjük során felhasználni, erre a heterotróf baktériumok képesek. A különböző szervezetek által kijuttatott oldott szerves szén (algasejtek és egyéb mikrobák kibocsátása, vízi állatok szennyező anyagai, egyéb szerves anyagok – akár parti régiókból, külső forrásból) visszakapcsolódik a táplálkozási lánchoz a heterotróf baktériumok szervesanyag hasznosítása által. Ezen prokarióta szervezeteket egysejtűek, azokat pedig a zooplankton kisebb tagjai fogyasztják. Ezt a folyamatot nevezzük mikrobiális huroknak.
23. ábra. A mikrobiális hurok.
A biogeokémiai ciklusok a Föld elemkörforgalmi ciklusai, amelyekben az egyes tápelemek regenerációja valósul meg, így a földfelszín anyag és tápelemkészletének jelentős részét tartják állandó mozgásban.
A ciklusokban az elemvándorlás élőből élettelenbe és vissza zajlik, hatalmas geológiai depók épülhetnek bele (pl. szénképződés). Az elemvándorlás során az egyes anyagok kötései szerves kötésből szervetlenbe és vissza alakulnak, miközben az elemek oxidációs foka, esetenként a halmazállapota is változik. Az egyes elemek tápelem ciklusai egymással szorosan összefüggenek, változatos időskálán, változatos környezetekben zajlanak, szorosan kapcsolódnak a vízkörforgalomhoz.
A ciklusok biotikus (elemvándorlás biológiailag ellenőrzött) és abiotikus fázisokra különíthetők (24. ábra).
24. ábra Tápanyagok körforgása és energiaáramlás az ökoszisztémákban (Campbell és mtsai (2006) nyomán; Biology: Concepts and connections)
A mikroorganizmusok szerepe az elemkörforgalmi ciklusokban kiemelkedő, hiszen a mikroorganizmusok a bioszféra minden részében jelen vannak, jelentős szerepet játszottak a légkör és a litoszféra (talaj) kialakulásában is, segítségükkel számos mineralizációs folyamat megy végbe (néhány folyamatra pl. kizárólag prokarióta szervezetek képesek). Így segítenek a szervesanyagokat felépítő elemek (C, H, O, N, S, P, Fe) körforgalomban tartásában.
Mikroorganizmusok lehetséges szerepei az elemkörforgalmi ciklusokban:
- Ásványosítás: Szerves kötés szervetlenbe alakulása, a vegyületek energia tartalma, biokémiai komplexitása csökken; közösségi funkció; tápelem-regeneráció; bioszintézis számára nélkülözhetetlen elemeket újra felvehető alakba transzformálja.
- Immobilizáció: Tápelemek konverziója szervetlen kötésből szervesbe; biokémiai komplexitás nő; szaprofita mikroorganizmusok anorganikus kötésű tápelem hasznosítása; teljes spektrumú immobilizáció (autotrófok).
- Oxidációk lehetnek: A sejt energetikai anyagcseréjével kapcsolatos folyamatok (szerves és szervetlen vegyületek oxidálása)
Enzimatikusan katalizált oxidációk (pl. heterotróf nitrifikáció)
Közvetett hatásra bekövetkező oxidációk (valamely mikrobiális anyagcseretermékek hatására)
- Redukciók lehetnek: A sejt energetikai anyagcseréjével kapcsolatos folyamatok (szerves és szervetlen vegyületek redukálása)
Oxigén felhasználásra visszavezethető redukciók (redukáló vegyületek produkciója)
Savképzés hatására bekövetkező redukciók (Fe3+ – Fe2+)
- Volatilizáció és fixáció: Az egyes elemek mennyiségének szabályozása az ökoszisztémákban
Fixáció: valamely anyag gázhalmazállapotból másba (pl. biológiai nitrogén kötés)
Volatilizáció: gázhalmazállapotúba transzformálás (pl. denitrifikáció) - Geológiai üledékképződés mikrobák hatására: Oxido-reduklciós folyamatok, mikroorganizmusok anyagcsere termékei és maguk a mikrobák is – geológiai formációk létrejötte (szénülés, kőolaj képződés stb.)
Függ: milyen körülmények között képződnek és mely mikrobák vannak jelen.
- Kelátképző anyagcsere termékek: Viszonylag oldhatatlan anyagok oldatba vitele (pl. kétértékű kationok), oldódó stabil komplex kialakítása
- Kémiai elemek egyoldalú felhalmozása: Anorganikus anyagok adszorpciójánál a mikrobák gócként szerepelhetnek (pl. gyepvasérc telepek kialakulása)
| A LEGFONTOSABB TÁPELEKÖRFORGALMI CIKLUSOK (5. táblázat) |
5. táblázat. A legjelentősebb biogeokémiai ciklusok.
| A SZÉN BIOGEOKÉMIAI CIKLUSA: |
A szén a Föld 12. leggyakoribb eleme, a Föld tömegének 0,034%-a, földkéregben 0,19%-át adja, valamennyi élő szervezetben előfordul, előfordulását a Földön az 6. táblázat mutatja.
6. táblázat. A szén előfordulása a Földön.
A szén körforgalma a termelő szervezetek CO2 fixációja, szerves anyag előállítása és a lebontó szervezetek szerves anyag fogyasztása, CO2 kibocsátása köré szerveződik (25. ábra).
25. ábra. A szén körforgalma (Forrás: Márialigeti, K. (szerk.) 2013. Bevezetés a prokarióták világába.)
Az ábrán ugyan nem szerepel külön, de kiemelkedő szerepük van a ciklusban a metanogén és metilotróf/metanotróf szervezeteknek is, a metánciklus jelentős szereppel bír a Föld klimatikus szempontjából is (26. ábra). A metán biológiai körforgalmában a metanogén és metanotróf baktériumok vesznek részt: a metanogén baktériumok obligát anaerob környezetben metánt állítanak elő, míg a metanotróf szervezetek aerob körülmények között a metán oxidációját valósítják meg.
26. ábra. A metán ciklus (Forrás: Márialigeti, K. (szerk.) 2013. Bevezetés a prokarióták világába.)
Amikor a szerves anyag lebontása hiányos, lassú (pl. lápokban, bizonyos mélytengeri, anaerob körülmények hatására csapdázódik a szerves anyag) holt szerves anyag felhalmozódás indulhat meg és megfelelő körülmények esetén a szén a körforgalomból kivonódik, ezt a folyamatot hívjuk fosszilizációnak. A folyamatra, bármely végtermék is keletkezzen, jellemző, hogy a szerves anyag víztartalma csökken, a szén mennyisége feldúsul, az O2, nitrogén és kéntartalom csökken, valamint mindig szerepet játszanak benne egyéb geokémiai folyamatok is (konjugált hő és rétegterhelés hatása) (Márialigeti szerk., 2013).
| A NITROGÉN BIOGEOKÉMIAI CIKLUSA: |
A nitrogén, mint biogén elem, szintén minden élő szervezet felépítésében részt vesz, pl. a nukleinsavakban, a fehérjékben és számos más biológiai szempontból fontos molekulában megtalálható. A nitrogén azonban korlátozó anyag számos ökoszisztémában. A nitrogén transzformációs reakciók egyedi és globális szinten is fontosak, földi előfordulásukat a 7. táblázat mutatja, az elemkörforgalomban résztvevő nitrogén legnagyobb része a légkör, a talaj és a talajvíz, továbbá a bioszféra között oszlik meg szerves és szervetlen vegyületek formájában (Márialigeti (szerk., 2013).
7. táblázat. A nitrogén előfordulása a Földön.
A nitrogén körforgalom főbb lépései (27. ábra):
27. ábra. A nitrogén biogeokémiai ciklusa (Forrás: Márialigeti, K. (szerk.) 2013. Bevezetés a prokarióták világába.)
Biológiai nitrogén fixáció (BNF) – CSAK PROKARIÓTÁK ÁLTAL MEGVALÓSULÓ FOLYAMAT! Szabadon és szimbiózisban élő szervezetek segítségével valósul meg, a növényi szimbiózisban élők között vannak gümőképzők és nem gümőképzők is. A folyamatban a légkori nitrogén (N2) ammóniává (NH3) alakul.
Asszimiláció: az ammónia formájában fixált nitrogén beépülése szerves anyagokba.
Ammonifikáció: ammónia felszabadulása a szerves vegyületekből.
Nitrifikáció: szervetlen nitrogénvegyületek (ammónia és nitrit) oxidálása aerob körülmények között végső soron nitráttá – szintén csak prokarióta szervezetek sajátja, kemolitotróf baktériumok végzik.
Disszimilatórikus nitrát redukció: nitrát redukciója történik ammóniáig, melynek során a nitrát először nitritté redukálódik, majd ezt követően a nitrit elektron felvételével történő redukciós lépésben ammóniává alakul. Valójában nitrát légzés történik – szintén kizárólag prokarióta szervezetek által.
Denitrifikáció: a disszimilatórikus nitrát redukció különleges formája, a legzésben a nitrát itt is végső elektronakceptorként szerepel (anaerob légzés), de a folyamat végterméke légnemű halmazállapotú, általában molekuláris nitrogén gáz (N2).
| A KÉN BIOGEOKÉMIAI CIKLUSA: |
A kén a földkéreg elemeinek gyakorisági sorrendjében a 14. helyet foglalja el, az élővilágban relatív mennyiségét tekintve sorrendben a 10. Tápelemként szulfhidril (-SH) csoportot tartalmazó aminosavak (cisztein, metioin), koenzimek (koenzim A, biotin), egyes vitaminok (B1 vitamin, H vitamin, liponsav) esszenciális komponense.
Előfordulása sokrétű:
Litoszféra: a földkéreg és földköpeny magmás kőzeteiben szulfidásványok formájában, üledékes kőzetekben az evaporitok (szulfátok), valamint a szénhidrogének és kőszenek a kén legfontosabb tárolói (átlagosan a barnakőszén 0,7%, átlagos feketekőszén 1% körüli ként tartalmaz), talajokban a kén kisebb mennyiségben szulfát (10-25%) és nagyobb mennyiségben szerves anyagokba beépülve fordul elő anaerob talajokban szulfidok, poliszulfidok halmozódnak fel.
Atmoszféra: SO2, H2S és illó szerves kénvegyületek, szulfátos aeroszolok.
Hidroszféra: főleg szulfát (SO42- ).
Bioszféra: szerves kénvegyületek formájában (fehérjék, vitaminok pl. B1 vitamin, liponsav)
A kén biogeokémiai ciklusában az alábbi folyamatok zajlanak (28. ábra):
Szulfid és elemi kén oxidációja kemolitotróf és fotolitotróf prokarióták által (46-47-48. kép)
Disszimilatórikus szulfátredukció (szulfát légzés) anaerob szulfát légző baktériumok által
Asszimilatórikus szulfátredukció (szulfát redukálása és beépítése szerves anyagokba) növények és mikrobák által
Deszulfurálás (szerves anyagokból kénhidrogén felszabadítása) mikrobák és állatok által.
28. ábra. A kén biogeokémiai ciklusa (Forrás: Márialigeti, K. (szerk.) 2013. Bevezetés a prokarióták világába.)
46. kép. A harkányi termálvíz fonalas kénbaktériumai (Thiotrix spp., Fotó: Miseta Roland).
47. kép. Fonalas kénbaktériumok (Beggiatoa spp., fotó: Makk Judit).
48. kép. Vízben található anaerob fényhasznosító kénbaktériumok (Chromatium sejtek, Fotó: Makk Judit).
NEHÉZFÉMEK ÉS TOXIKUS ELEMEK A FÖLDÖN
65 fémes elemet ismerünk, diverz fizikai, kémiai és biológiai tulajdonságokkal. Számos közülük alacsony koncentrációban esszenciális (pl. enzimek kofaktorai – Co2+, Mn2+, Ni2+, Zn2+ stb.), magasabb koncentrációban már ezek is mérgezőek lehetnek. Sok közülük azonban nagyon toxikus, és nem is szükségesek az életműködésekhez pl. As3+, Pb2+, Hg2+, Cd2+, Cr3+. Természetes környezetekben ezen elemek koncentrációja általában alacsony, azonban koncentrációjuk emelkedése bizonyos helyeken és esetekben kritikussá válhat. A szennyező források változatosak, természetes vagy mesterséges eredetűek egyaránt lehetnek, pl. vulkánok, talajerózió, fosszilis tüzelőanyagok égetése, ércbányászat és feldolgozás, nukleáris és ipari szennyvíziszap, biocidek és lepárló üzemek, egyéb ipari aktivitások. Ezen anyagok potenciális kockázatot jelentenek, akut/krónikus mérgezés formájában (29. ábra).
Határértékek EU szabályozás alá esnek, Magyarországon a 6/2009(IV.14) KvVM-EüM-FVM rendelet írja elő megengedett határértékeiket.
29. ábra. Bizonyos nehézfémek és toxikus elemek gyakori mérgező hatásai az emberre.
A Földön ezen toxikus elemeknek is létezik körforgása, melyben a mikroorganizmusok széles körű adaptációs és transzformációs lehetőségeikkel szintén jelentős szerepet játszanak.
További ajánlott irodalom:
Márialigeti, K. (szerk.) 2013. Bevezetés a prokarióták világába
Újabb bejegyzések