Helsingfors universitet
Agrikultur-forstvetenskapliga fakulteten
Urvalsprovet 31.5.2011
PROV 6
Livsmedels- och miljövetenskaper
Livsmedelsteknologi
Man ska få minst 10 poäng i urvalsprovet så att han eller hon för vardera A- och B-delen får minst 5 poäng.
Om det poängtal som man får för A-delen är mindre än 5 poäng bedöms inte B-delen. För A-delen måste
sökanden få sammanlagt minst 5 poäng så att man för uppgifterna i kemi och biologi får minst 2 poäng för
respektive ämne. I A-delen uppgifter 1.-10. handlar om biologi och uppgifter 11.-20. handlar om kemi.
DEL B, 20p. (svara på de skilda svarspappren):
Varje fråga skall besvaras på ett eget svarspapper (1 fråga/papper). På alla papper du lämnar in skall du
skriva ditt namn och personbeteckning.
Läs igenom texten noggrant och svara på frågorna med egna ord utifrån bifogade text och bilderna. Skriv ditt
svar tydligt och använd språkriktiga hela meningar, inte tankstreck (franska streck).
1. Varför är man orolig när det gäller tillräcklig tillgång på fosfor? (5 p)
Modelsvar:
De nuvarande fosforreserverna (1,5 p):
räcker med nuvarande förbrukning i cirka 90 år, och förbrukningen kommer sannolikt att öka.
den ökade köttkonsumtionen och livsmedelsproduktionen gör att det blir svårare att få dem att
räcka till
Reserverna är ojämnt fördelade på jordklotet (2 p):
Huvuddelen av de nu kända reserverna (83 %) återfinns i bara fyra länder: USA, Kina,
Sydafrika och Marocko. USA är världens näst största fosforproducent men mer än hälften av
produktionen där kommer från en enda källa. Denna källa kommer att vara uttömd inom några
decennier.
de nya fosforfyndigheter som påträffats är bara marginella: de finns i Marocko/Västsahara och i
North Carolina, och i North Carolina kan utvinningen begränsas av miljöfaktorer
Fosforns naturliga kretslopp är inte i balans (0,5p):
skörden bryter kretsloppet
översvämningskontroll stör det naturliga kretsloppet
Poängsättning:
Sakinnehåll totalt 4 p
Klarhet och språkriktighet 1 p
2. Vilka slags miljöproblem är förknippade med användningen av fosforreserverna? (5 p)
Modelsvar:
Eutrofiering av vattendrag:
Fosfor från handelsgödsel transporteras genom erosion och markavrinning till vattendrag, där
den orsakar övergödning, blomning av cyanobakterier och alger och syrebrist, vilket gör att
fiskar och andra vattenlevande organismer dör (”döda zoner” i vattendragen). I sötvatten kan
cyanobakterier fixera kväve från luften, så fosforavrinningen till vattendragen påverkar deras
tillväxt kraftigt. (1 p)
även avlopp från toaletter och organiskt avfall för med sig ett fosforöverskott till vattendragen,
eftersom fosforns kretslopp inte är slutet i dagens samhälle (1 p)
Miljöproblem med fosforgruvor:
när de nu kända fosforreserverna tar slut, kan fosforbrytningen komma att flytta till miljömässigt
känsliga platser (1 p)
eller till fyndigheter som innehåller toxiska eller radioaktiva föroreningar, som kadmium, bly eller
uran (1 p)
Poängsättning:
Sakinnehåll totalt 4 p
Klarhet och språkriktighet 1 p
3. Hur påverkar jordbruket det globala fosforkretsloppet? (5 p)
Modelsvar:
I det naturliga kretsloppet frigörs fosfor genom vittring och naturlig erosion från fosforrika
bergarter så att den kan utnyttjas av landekosystemen. Växterna behöver bl.a. fosfor. Inget
annat grundämne kan ersätta det i uppbyggnaden av DNA och cellmembraner och i
energiomsättningen. Från växterna transporteras fosforn så småningom till haven, där
bottensedimenten genom geologiska processer under loppet av miljontals år på nytt bildar
fosforrika bergarter. (1 p)
Före det moderna jordbruket tillfördes fosfor till marken i ungefär samma takt som den fördes
bort från marken till vattendragen. Men för att klara jordens nuvarande livsmedelsproduktion
bryts stora mängder fosfor, vilket innebär att världens konsumtion av fosfor har mångdubblats.
Den nuvarande befolkningstillväxten på jorden har möjliggjorts genom den ökade
produktiviteten i det moderna jordbruket, främst tack vare det kväve, kalium och fosfor som
tillsatts till åkerjorden i form av handelsgödsel. Från växterna passerar fosforn genom hela
näringskedjan. Den ökade köttkonsumtionen i samband med befolkningstillväxten och den
höjda levnadsstandarden kommer dessutom att öka fosforbehovet ännu mer, eftersom djur äter
mer foder än den mat de själva blir till. (1 p)
Den ökade användningen av fosfor i jordbruket har även lett till en ökad avrinning av fosfor till
vattendragen. En orsak till detta är att fosforns normala kretslopp i det moderna jordbruket bryts
i och med skörden. Den fosfor som då lämnar fältet tillsammans med skörden återvänder
nämligen inte till marken, utan hamnar i deponier och vattendrag. På grund av de höga
tungmetallhalterna kan vi inte på ett säkert sätt använda stadsavfall som gödning, och mindre
än hälften av den oätliga biomassa som skördas tillsammans med grödorna och av avfallet från
djur används som gödning. I det förteknologiska jordbruket och samhället var fosforns kretslopp
däremot nästan helt slutet. (1 p)
Avrinningen av fosfor från åkrarna till vattendragen blir större med sådana jordbruksmetoder
som påskyndar erosionen av fosforrikt material från marken till vattendragen, som plöjning och
harvning. Plöjningsfri odling däremot bromsar detta. Översvämningskontroll (på åkrar och andra
landområden) medför att fosforrika sediment ansamlas i dammar och floder. Detta leder dels till
att sedimentet inte kan överföras till lägre mark, där det skulle kunna användas av ekosystemen,
dels till att fosfortransporten till havet påskyndas. (1 p)
Poängsättning:
Sakinnehåll totalt 4 p
Klarhet och språkriktighet 1 p
4. Vilka metoder finns för att trygga en tillräcklig tillgång på fosfor? (5 p)
Modelsvar:
Återvinning av avfall från djur (inklusive skelett) och oätliga delar av växter så att detta återförs till
åkermarken. (0,5 p)
Minskad erosion, t.ex. genom jordbruksmetoder där marken bearbetas mindre (plöjningsfri odling) och
terrassering. (0,5 p)
Effektivare användning av gödningsmedel, så att det räcker med mindre mängd. (0,5 p)
Ett intensivare sökande efter nya fosforfyndigheter. (0,5 p)
Utveckling av nya metoder att utvinna mineraler på ett ekonomiskt sätt. (0,5 p)
Återvinning även av stadsavfall så att näringen kommer tillbaka till åkrarna i stället för att hamna på
deponier eller släppas ut i vattendragen. (0,5 p)
Utfasning av bly från vattenledningar, så att stadsavfallet kan återvinnas. (0,5 p)
Separation av avföring och urin så att det blir möjligt att effektivt återvinna fosforn ur urinen, som
innehåller hälften av den fosfor vi utsöndrar. (0,5 p)
Poängsättning:
Sakinnehåll totalt 4 p
Klarhet och språkriktighet 1 p
