EKOLOGIJA
Hrnjak Ivana , prof.biologije 1
Ekološki kalendar Datu
Značaj m 26. Svjetski dan obrazovanja o zaštiti januar životne sredine 2. Svjetski dan močvarnih područja februar 14. Svjetski dan očuvanja energije februar 21. mart Svjetski dan šumarstva 22. mart Svjetski dan vode 17. april Svjetski dan zdravlja 22. april Dan planete Zemlje 9. maj Međunarodni dan ptica 22. maj Svjetski dan zaštite biodiverziteta 31. maj Svjetski dan borbe protiv pušenja 5. jun Svjetski dan zaštite životne sredine 8. jun Svjetski dan okeana 11. jul Svjetski dan populacije 16. Svjetski dan zaštite ozonskog septemb omotača ar 22. Dan bez automobila 2
septemb ar 4. Svjetski dan zaštite životinja oktobar 16. Dan hrane oktobar 3. novemb Svjetski dan čistog vazduha ar 17. novemb Dan ekološkog pokreta ar 29. novemb Dan borbe protiv trgovine krznom ar
Uvod u ekologiju OIKOS – kuća , mjesto za život LOGOS - nauka Ekologija je nauka koja proučava međusobne odnose između živih bića kao i odnose živih bića prema njihovoj okolini. Ekologija proučava mjesto u prirodi svi živih bića. npr. ekolozi ne proučavaju samo ribe nego i vodu, izloženost riba svjetlosti, količinu hrane za ribe i dr. Pojam „ Ekologija“ prvi put je spomenuo njemački zoolog Ernst Haeckel 1868 god.-19 vijek. Ekologija je prirodna i interdisciplinarna nauka, koja gradi svoje temelje sarađujući sa drugim naukama : biologijom, geografijom,geologijom, fizikom, hemijom i matematikom. U zadnje vrijeme, informatika igra veliku ulogu u sintezi i sabiranju ekoloških podataka. 3
Naglo pogoršanje stanja prirode, sve veći broj zagađujućih materija koje se raznose atmosferom, tlom i vodenim površinama usljed razvoja industrije i saobraćaja motornim vozilima, uz neštedljivo korištenje fosilnih goriva uglja, nafte i zemnog gasa, dovodi čovječanstvo, pa i ovu nauku, pred velike probleme kroz budućnost. Porast svjetskog stanovništva do granica mogućeg opstanka, uz istovremeno smanjenje klasičnih izvora energije i ograničenih zaliha hrane zahtevaju ozbiljno preispitivanje čovjekovih želja i mogućnosti da skladno živi na Zemlji i sa njenom prirodom koja se sve više uništava ljudskim aktivnostima.Izmjene globalne klime, sve veći porast ugljendioksida u atmosferi usljed njegove velike produkcije u industriji, ali i smanjenjem zaštitnog šumskog Zemljinog pojasa, planetarni efekti "staklene bašte", smanjenje ozonskog omotača koji zaustavlja škodljivo ultraljubičasto zračenje, uz istovremeni porast radioaktivnog zračenja usljed sve većeg korišćenja nuklearnih sirovina za dobijanje neophodne energije i upotrebe i gomilanja atomskog naoružanja, su dokaz da se čovječanstvo nalazi na tački velike prekretnice: Ili će nastaviti dosadašnjim putem koji ga vodi u samoubilaštvo, ili će svoje aktivnosti i svoj život prilagoditi mogućnostima planete. Jedna od najbitnijih i najraširenijih poruka ekologa je :
"Misliti globalno ,a djelovati lokalno".
To znači da nije dovoljno znati šta čovjeku prijeti, već je neophodno znati i kako se od tih pretnji sačuvati, pa i kako ih preduprediti da se kao pretnje i ne pojavljuju, te na koji način obezbjediti opstanak ljudi i ostalih živih bića na Zemlji. Jedna od najvažnijih deklaracija u ekologiji je Agenda 21 .
Agenda 21
je program samozaštie u 21 vijeku. Sadrži 500 strana tj. 40 poglavlja. Deklaracija je usvojena od strane 178 zemalja u Rio de Janeiru ( Brazil ) 1992 godine. Sadrži aktivnosti koje se trebaju pokrenuti globalno na nivou država i lokalnih zajednica od strane UN u svakoj oblasti života u kojoj ljudska djelatnost ima uticaj na okolinu. Agenda 21 sadrži teme o siromaštvu,zaštit šuma, atmosfere,voda, zaštiti divljih i domaćih životinja , zatim o zdravstvu, poljoprivredi, biotehnologiji te pitanja odlaganja otpada.
Podjela ekologije
Ekologija je široko područje koje obuhvaća mnogo poddisciplina. Podjela se bazira uglavnom na sredinu u kojoj se odvija život . Sredina – okolina podrazumjeva sve faktore značajne za život pojedinih organizama i njihovih grupa.
1. Prema nivou organizacije : Autekologija – proučava ekologiju jedinke i odnos jedinke prema sredini Sinekologija – proučava ekologiju grupe , odnose unutar grupe i odnose grupe prema sredini Populacijska ekologija proučava dinamiku populacija određene vrste 4
Biocenologija proučava interakcije između vrsta unutar neke biocenoze Ekologija ekosistema proučava razmjenu materija i energije kroz biotičke i abiotičke komponente ekosistema Ekologija krajolika proučava procese i vezu između mnogo različitih ekosistema nekog područja ili geografski veće površine. Evolucijska ekologija proučava evolucijsku povijest vrsta i njihovih interakcija. 2. Prema prostoru Ekologiju kopna Ekologiju mora i okeana Ekologiju kopnenih voda
:
3.Prema sistematskim kategorijama : Ekologiju biljaka – fitocenologiju Ekologiju životinja – zoocenologiju Ekologiju čovjeka - antropocenologiju
Svremena ekologija
proučava pojave tačnim posmatranjima , eksperimentima i
mjerenjima, a svoje nalaze nastoji precizno izraziti.
Ekološki pojmovi Živa bića predstavljaju biološke sisteme ( strukturna i funkcionalna cjelina ) . U isto vrijeme živa bića se prilagođavaju svojoj okolini . Između svakog živog organizma i sredine postoji razmjena materija i energije koja omogućava život.
Nivoi organizacije živih bića na Zemlji 5
Živi svet kao cjelina izgrađen je od manjih i jednostavnijih bioloških sistema. Oni se postepeno spajaju u sve veće i više organizacijske cjeline i između njih postoji hijerarhijski odnos [manji su grupisani u veće]. Tako biomolekuli ( nukleinske kiseline, proteini, lipidi i dr. ) izgrađuju ćelijske organele, a one zajedno grade ćeliju. Ćelije se grupišu u tkiva, a ona grade organe i organske sisteme. Sjledeći stupanj organizacije živih bića je jedinka. Veći broj jedinki iste vrste sačinjava populaciju, a veći broj populacija čini, u stvari, datu vrstu. Veći broj vrsta obrazuje biocenozu, a ona sa svojom okolinom čini ekosistem. Više sličnih ekosistema obrazuje tzv. velike zajednice ili biome. Najzad, svi ekosistemi na Zemlji i sva živa bića u njima, sačinjavaju jedan vrhunski sistem koji se nalazi na najvišem hijerarhijskom nivou organizacije - to je biosfera
Ostali ekološki pojmovi : Biotop – stanište sa karakterističnom kombinacijom ekoloških faktora Životna sredina - skup biotopa,može biti vodena ( 71 % ) i kopnena ( 29 % ) Životna oblast - područija među kojima postoje razlike,a unutar kojih vladaju relativno slični uslovi npr . jezero - more Flora – biljni svijet Fauna – životinjski svijet Ekološki principi su principi povezanosti i stalnih promjena između živih bića i njihove sredine Ekološka niša –podrazumjeva ne samo fizički prostor u kome živi neki organizam, već i njegovu funkcionalnu ulogu u životnoj zajednici [npr. vrstu ishrane], kao i položaj koji zauzima u odnosu na ekološke faktore. Ekološka niša govori o ulozi jedne vrste u ekosistemu. Često se govori da neka vrsta zauzima određenu ekološku nišu, što zapravo znači da se ona razlikuje od druge vrste u pogledu npr. načina ishrane, perioda aktivnosti, korišćenja različitih skloništa i dr. Slikovito objašnjeno - pojam životnog staništa jednog organizma možemo shvatiti kao njegovu ''adresu'', a ekološku nišu kao ''profesiju''. Adaptacija - organizmi se prilagođavaju na promjene u težnji da prežive. Zbog toga se svaka vrsta odlikuje posebnim osobinama koje su nastale tokom evolucije, uslovljene su nasljednim činiocima .Adaptacije su uvijek u skladu sa staništem u kome organizmi žive i odražavaju karakter samog staništa. Životna forma je skup osobina i način odvijanja životnih procesa kojima je organizam prilagođen sredini Ograničavajući faktor je uticaj koji sprečava širenje neke vrste ( važan u ekloškom istraživanju , poljoprivredi , stočarstvu ) Biodiverzitet – životna raznolikost ( 22 . maj – Dan biodiverziteta )
Ekološki faktori Ekološki faktori su sva dejstva na organizme koja potiču iz žive i nežive okoline . djeluju kompleksno (kao cjelina), neprekidno se mjenjaju u vremenu i prostoru međusobno su uslovljeni. Ekološki faktori se uzajamno uslovljavaju i mijenjaju, tako da je samostalno dejstvo jednog jedinog faktora nemoguće. Tako je npr. vlažnost vazduha uslovljena njegovom temperaturom, 6
Strujanjem vazduha i dr. Promjena ekoloških faktora prisutna je i u vremenu (u toku dana i noći, tokom godine) i u prostoru (npr. promjena temperature idući od ekvatora prema polovima). Osobine ekoloških faktora su : a) Djelovanje optimalno – povoljno pesimalno – nepovoljno b ) Jačina minimalna optimalna maksimalna
Podjela ekoloških faktora 1. Abiotički ekološki faktori ( neživi ) Klimatski ( temperatura ,svjetlost , vlaga ,vjetar ) Edafski ( sastav tla ) Orografski ( reljef tla )
2.
Biotički ekološki faktori ( živi )
Mikrogeni- dejstva mikroba Fitogeni- dejstva biljaka Zoogeni- dejstva životinja Antropogeni – dejstva čovjeka
Ekološka valenca
predstavlja razmak između donje i gornje granice ekoloških faktora unutar kojeg je moguć život. U odnosu na ekološku valencu organizme smo podjelili na : Eurivalentni- velika ekološka valenca Mezovalentni- srednja ekološka valenca Stenovalentni – mala ekološka valenca Komarac je eurivalentan u odnosu na temperaturu (živi od – 30 do 30 0 C ) , a stenovalentan u odnosu na vlažnost vazduha ( mora biti 90 % ) Eurivalentni organizmi poseduju široke mogućnosti prilagođavanja što im omogućava opstanak u vrlo različitim sredinama. Nasuprot njima su više ili manje specijalizovani stenovalentni organizmi.
Abiotički ekološki faktori ( neživi ) Za rastenje i razviće svake biljne i životinjske vrste neophodna je određena minimalna količina toplote, a ukoliko ona nedostaje osnovni fiziološki procesi se prekidaju i nastaje smrt datog organizma. Prema tome, temperatura je jedan od najznačajnijih faktora sredine. 7
Voda, takođe, ima ogroman značaj za živi svijet jer se osnovni životni procesi u ćelijama ne mogu zamisliti bez vode. Jedini važan izvor prirodne svetlosne energije na Zemlji je Sunčevo zračenje. Za razliku od biljaka, kojima je svjetlost neposredni izvor energije potrebne za proces fotosinteze, na životinje svjetlost utiče više posredno (na ponašanje, karakter ishrane itd.), mada može ne njih da djeluje i neposredno (na prilagođavanje, na rasprostranjenje... Vazduh djeluje na živa bića svojim fizičkim i hemijskim osobinama. Hemijske osobine vazduha zavise od njegovog sastava gasova .Od fizičkih osobina vazduha, važnih za živa bića, najvećeg značaja imaju vlažnost i vazdušna strujanja.
Temperatura kao ekološki faktor Za sva živa bića neophodna je odgovarajuća toplota – temperatura za odvijanje životnih procesa. Razlikujemo organizme kojima se temperatura mijenja sa temperaturm okoline i oni se zovu poikilotermi ( većina životinja ) i homeotermi ( ptice i sisari ). U odnosu na temperaturu na Zemlji razlikujemo dva tipa zoniranja : Horizontalno – po geografskoj širini na klimatske oblasti ( ekvatorijalna, tropska, subtropska , umjerena , polarna , pustinjska ) Vertikalno – po nadmorskoj visini ( planine i brda – zona livade,zona grmlja,zona listopdne šume , zona četinara, zona snijega i leda )
Voda kao ekološki faktor Voda ma veliki značaj za živa bića. U građi ćelije učestvuje od 40 – 99 %. Igra veliku ulogu i u odvijanju svih životnih funkcija u organizmu . Biljke i životinje se prilagođavaju na različite načine količini vode u tlu i vazduhu. Životinje koje žive na sušnom tlu imaju tijelo prekriveno hitinom ili rožnatim slojem. Vodene životinje su oblikom i građom tijela , disanjem prilagođene životu u vodi. Podjela biljaka prema potrebama za vodu : Kserofite – biljke pustinja imaju debela i sočna stabla sa iglicama ( kaktus ) Mezofite – žive na umjereno vlažnom tlu ( većina biljaka ) Hidrofite – vodene biljke ( trska ) Halofite – biljke koje podnose veliku zaslanjenost
Svjetlost kao ekološki faktor Za sve zelene biljke svjetlost je uslov bez koga nemogu da opstanu radi procesa fotosinteze 6 CO2 + 6 H2O
svjetlost >
C6H12O6 + 6 O2
Podjela biljaka prema potrebama za svjetlost : Heliofite – biljke svjetlosti Skiofite - biljke tame Neke životinje su prilagođene svojim čulom vida i izgedom životu u mraku i tami (sova, šišmiš, životinje na dnu okana ) , ali je većina životinja aktivna danju ili u sumrak . 8
Zemljište kao ekološki faktor Čvrstu podlogu na kojoj živi većina životinja i biljaka nazivamo zemljište. Zemljište biljkama obezbjeđuje hranu i oslonac , a životinjama dom . Atmosferske prilike ( voda,vjetar ) spiraju i drobe matične stijene i od njih nastaju manje stijene i pijesak . Istovremeno organizmi koji tu žive stvaraju organski otpad, a kad uginu ostavljaju svoje ostatke. Sva ta organska materija mješa se sa neorganskom i nastaje zemljište na kome se razvija složeniji biljni svijet.Za 2,5 cm debljine zemljišta treba 300 – 1000 godina.
Biotički ekološki faktori ( živi ) Uzajamni odnosi između biljaka i životinja ogledaju se u sljedećem: ishrana svih životinja zasniva se na biljkama, biljke životinjama služe kao skrovište, životinje vrše oprašivanje, rasprostiranje sjemena i plodova i dr.
Antropogeni –dejstva čovjeka Današnje doba smatra se >dominacijom > čovjeka jer je dostigao najveći stepen evolucije. Čovjek je : Biološko biće jer sva živa bića imaju zajedničko porijeklo – ćelijsku građu .
Ekološko biće
jer pripada ekosistemima u kojima živi ,svjesno ih mjenja donosi negativne i pozitivne promjene.
Negativne promjene od strane čovjeka Fizičke - krčenje i uništavanje šuma, isušivanje vodenih sistema, izgradnja brana, naselja , izgradnja puteva i dr. Hemijske –zagađenje vazduha , vode , zemljišta hemikalijama iz industrije, rudnika, kanalizacija, poljoprivrde ... Biološke – lov,ribolov, kloniranje, promjena izgleda staništa . Ekocid je nasilno uništavanje drugih vrsta .
Pozitivne promjene od strane čovjeka Prostorno planiranje i uređenje 9
Rejonizacija pljoprivrede Uređenje šumskih regiona i vodenih tokova Racionalno korištenje prirodnih resursa Korištenje filtera u industriji Izgradnja eko deponija Sistem monitoringa – stalno praćenje promjena u ekosistemma
Društveno biće
jer živi i stvara u društvu . Čovjek svjesno svojim radom stvara sredstva za rad ,mjenja okolinu i upoznaje prirodne zakone. U ljudskom društvu vladaju socijalno -ekonomski zakoni i duhovna nadgradnja ( kultura,religija, nauka, umjetnost ) . Ljudi još uvijek usprkos primjetnom povećanju ekološke svijesti ne vide da su sami odgovorni za očuvanje planete Zemlje jer je očito jako teško priznati vlastite greške i nastojati ih ispraviti. Trenutno je teško, gotovo nerealno očekivati razvijenu ekološku svijest od stanovnika siromašnih zemalja jer je njihov primarni cilj preživljavanje, a ekologija im nije ni na kraj pameti, a tako će ostati i dalje ukoliko se bogate zemlje budu i dalje bavile samo svojim ekološkim problemima, a zanemarivale stanje u siromašnim zemljama . Moderne tehnologije bi se morale koristiti na način koji bi omogućio sklad između ekologije i industrije što znači da bi naglasak trebao biti na upotrebi energetskih izvora koji najmanje zagađuju okoliš . Moderne tehnologije mogu se pozitivno iskoristiti u sprečavanju ekoloških katastrofa, nadzoru nad ugroženim životinjama, sprečavanju nastanka ekoloških katastrofa i cjelokupnom razvoju ekosistema, samo ih treba usmjeriti u tim pravcima. Krajnje je vrijeme da se čovječanstvo u potpunosti posveti očuvanju svog prirodnog staništa, odnosno planeta Zemlje, koja je već do te mjere narušena zagađivanjem i uništavanjem okoliša da smo i sami postali svjedoci negativnih posljedica od kojih je svakako najočitija globalna promjena klime koja u zadnje vrijeme dobiva sve više medijskog prostora. Također je prijeko potrebna i odgovarajuća zakonska podrška koja bi trebala u stopu pratiti razvoj novih tehnologija dopuštajući upotrebu onih tehnologija koje ili nemaju ili imaju minimalne negativne posljedice na prirodu, odnosno okoliš. Od pasivnog promatranja nema koristi, a i dovoljno smo se već nagledali ekoloških katastrofa. Vrijeme je da se krene u akciju spašavanja našeg planeta, možda čak i krajnje vrijeme.
Ćelija i jedinka Ćelija
je najmanja organizaciona i funkcionalna jedinica života. Nekada predstavlja i cijeli organizam ( praživotinje , gljive , alge ) ,ali je uglavnom dio tkiva koji gradi organe i organske sisteme ( sistem za disanje,varenje... ). Sistem od jedne ili više ćelija koji kao cjelina ostvaruju odnose sa svojom sredinom zove se jedinka . ( biljke, životinje, gljive ) . Jednka je osnovna jedinica ekološke integracije. 10
Populacija Populacija je grupa jedinki iste vrste koja živi na istom prostoru u isto vrijeme ,stupaju u odnose razmnožavanja dajući plodno potomstvo.( npr. ribe jezera Modrac ). Veličina populacije na jednom prostoru je veoma važna za neku vrstu . Ako se smanji ispod određenog broja jedinki , vrsta može da izumre. Osobine populacije :
Natalitet – pozitivni faktor Natalitet predstavlja broj rođenih u jedinici vremena . Može biti : Ekološki – stvaran , kakav je u prirodi Fiziološki – optimalan , teoretski kakav bi bio da su svi uslovi optimalni Kapacitet produkovanja novih jedinki specifičan je za vrstu i zavisi od uslova sredine. Neki organizmi se razmnožavaju jednom godišnje kao npr. vilin konjic, neki više puta npr. glodari, a neki neprekidno npr. bakterije u povoljnim uslovima sredine
Mortalitet – negativni faktor Mortalitet predstavlja smrtnost jedinki u jedinici vremena . Može biti : Ekološki – smrt usljed bolesti , spoljašnjih faktora Fiziološki – smrt zbog starosti Smrtnost jedinki uslovljena je djelovanjem ekoloških faktora npr. nedostatak vode, kiseonika, pojava grabljivica, bolesti i mnogi drugih , ali i genetičkim osnovama organizma.
Gustina populacije Gustina populacije predstavlja broj jedinki ili ukupnu masu na jedinicu površine ili zapremine . npr, 50 bukvi na jednom aru , 1000000 bakterija u 10 ml. Brojnost se izrazito mijenja tokom vremena, zavisno od uslova spoljašnje sredine. U nekim uslovima mnogi organizmi postižu ogromnu brojnost i mogu izazvati pustoš u prirodi, kakav je slučaj, npr., sa nejezdama skakavaca , gubara ili leptira kupusara.
Prostorni raspored Prostorni raspored je raspored jedinki na određenom prostoru Jedinke jedne populacije su na određeni način raspoređene u staništu koje naseljavaju. Taj raspored zavisi od ponašanja jedinki i od uslova koji vladaju u staništu. Slučajan raspored je prisutan ako su uslovi u staništu ujednačeno povoljni.
Ravnomjeran raspored se rijetko sreće i javlja se samo ako su uslovi u staništu ujednačeno oskudni. Pošto su uslovi u staništu uglavnom povoljni samo na pojedinim mjestima, jedinke se na njima okupljaju u najvećem broju. To dovodi do grupnog rasporeda, koji se u prirodi najčešće sreće.
11
Rast populacije Rast populacije predstavlja odnos između rođenih i umrlih jedinki u populaciji. Može biti : Ekološki – stvaran , kakav je u prirodi Fiziološki – optimalan , teoretski kakav bi bio da su svi uslovi optimalni
rast
Ekološki rast
Fiziološki
1 . faza - faza prilagođavanja novoj sredini 2. faza – faza naglog rasta 3. faza – faza sporijeg rasta zbog ograničenja prostora , hrane , konkurencije
Biocenoza Biocenoza ili životna zajednica obuhvata veći ili manji broj populacija raznih vrsta koje naseljavaju isto stanište . Populacije u biocenozi su u vezi između sebe , a i sa okolinom. Osobine biocenoze :
Sastav biocenoze Kvalitet ( brojnost ) – je različita i zavisi od spoljnih uslova (najmanja u tundri – 81 vrsta , najveća u prašumi – 20 000 životinjskih vrsta i 500 vrsta drveća ) 12
Kvantitet ( raznolikost ) – danas je sve manja . Dominantne vrste – najbrojnije i prevladavaju u biocenozi Karakteristične vrste – žive u određenoj biocenozi (npr. žaba u bari ) Endemične , ugrožene vrste – malobrojne su i rijetke
Struktura biocenoze Predstavlja prostorni raspored populacija u biocenozi . Može biti : Vertikalan prostorni raspored ogleda se u spratovnosti . Spratovnost je raspored jedinki po spratovima jedan iznad drugog . Omogućava naseljavanje velikog broja vrsta na istom mjestu . (šuma , zemljište ,more ). Glavni ekološki faktor je osvjetljenje . U vezi sa spratovnošću biljaka javlja se i spratovnost životinja . 1. 2. 3. 4. 5. 6.
Sprat visokih krošnji drveća Sprat niskih krošnji drveća Sprat grmova i šibova Sprat zeljastih biljaka Sprat površine stelje Sprat unutrašnjosti stelje
100 % 30 % 25 % 20 % 15 % 0
intezitet svjetlosti intezitet svjetlosti intezitet svjetlosti intezitet svjetlosti intezitet svjetlosti intezitet svjetlosti
Horizontalan prostorni raspored – poklapa se sa klimatskim oblastima na Zemlji
Vremenski prostorni raspored – može biti u vidu periodičnih promjena ( dan – noć , godišnja doba ) ili sukcesija . Sukcesije predstavljaju smjenjivanje čitavih biocenoza na nekom prostoru , npr. poslije požara , poplava , vulkanskih erupcija . Tokom vremena razne vrste biljaka i životinja se smjenjuju dok se ne uspostavi životna zajednica koja je stabilna i ne mjenja se sve dok vladaju isti uslovi. ( lišajevi >zemljište > zeljaste biljke > žbunovi > drveće > šuma sa životinjama )
Odnosi ishrane u biocenozi Odnosi ishrane ogledaju se u lancu ishrane . Pošto se životinje rijetko hrane samo jednom vrstom hrane dolazi do preplitanja i ukrštanja više lanaca ishrane tvoreći jedinstvenu mrežu odnosa ishrane u datoj biocenozi. Čine ga tri karike :
1. Producenti ( proizvođači ) su sve biljke koje imaju sposobnost procesa fotosinteze Biljke stvaraju hranu i uvjek su prve u lancu ishrane .
2. Konzumenti ( potrošači ) ne mogu proizvoditi svoju hranu i zato se oslanjaju na hranu koju proizvode biljke . Podjelili smo ih na : Primarne konzumente –herbivore (životinje biljojedi koji se hrane direktno sa producentima) Sekundarne konzumente – karnivori ( mesojedi koji se hrane primarnim konzumentima ) Tercijarni konzumenti – karnivori koji se hrane sekundarnim konzumentima Saprofag - organizam koji se hrani mrtvom i raspadnutom materijom 13
3.
Reducenti ( razlagači ) – organizmi u ekosistemu koji koriste uginulu organsku materiju za izvor hrane i energije vršeći mineralizaciju ( bakterije )
Trofički nivo ili nivo energije ( T )
je nivo na kome su smještena živa bića unutar lanca ishrane.Na svakom sljedećem nivou mnogo energije koju daje hrana je izgubljeno što znači da što je veći trofički nivo , to je manje životinja jer moraju uzimati više hrane da bi dobile više energije , tj brojnost opada u smjeru od proizvođača do potrošača. Ovaj princip se zove piramida brojeva .
T1 – Producenti ( trava ) T2 - Primarni konzumenti ( kunić ) T3 - Sekundarne konzumente ( lisica ) T4- Tercijarni konzumenti ( jastreb ) T4
T3
T2
T1
Ekosistem Ekosistem predstavlja jedinstvo biocenoze i biotopa. Životna zajednica u prirodi mora zauzimati neki prostor u kome članovi te zajednice zadovoljavaju svoje potrebe : kreću se , uzimaju hranu, dišu, nalaze zaklon i zaštitu itd.
Struktura ekosistema Prostor se naziva biotop i njega naseljavaju pripadnici odgovarajuće biocenoze. Oni uspostavljaju vrlo složene međusobne odnose i istovremeno se, određenim odnosima, povezuju sa okolinom u kojoj žive. Na taj način biocenoza i biotop zajedno čine ekološki sistem višeg reda — ekosistem. Jedinstvo ekosistema počiva na interakcijama živih bića i nežive okoline: zemljišta, vode, vazduha, temperature, vlažnosti.
Dinamika ekosistema Ekosistemi su vrlo složeni i dinamični sistemi. Svaka promjena u sastavnim djelovima ekosistema odražava se na sistem u cjelini. Promjene u ekosistemu mogu biti dnevne , sezonske , godišnje ili u vidu sukcesija . 14
Odnosi u ekosistemu U svakom ekosistemu razlikuju se tri tipa odnosa između njegovih sastavnih dijelova: 1. akcije koje predstavljaju uticaje biotopa (nežive prirode) na živa bića koja ga naseljavaju; 2. reakcije – uticaji živih bića na biotop . Živa bića se prilagođavaju na promjene uslova u biotopu i istovremeno mijenjaju tu sredinu; 3. koakcije – uzajamni uticaji između samih organizama. Ovim odnosima pripadaju svi odnosi ishrane u biocenozi i čitav niz konkurentskih odnosa (za prostor, za hranu idr.).
A - JEDAN ORGANIZAM B- DRUGI ORGANIZAM Odnosi Neutralizam Simbioza Kompeticija Predacija Parazitizam Komensalizam Amensalizam
A > B O + --+ + + ---
B > A O + ----brže --sporije O O
Organska produktivnost ekosistema Predstavlja ukupnu količinu obrazovane organske materije koju svi organizmi, na različitim trofičkim nivoima, proizvode u određenom vremenskom periodu na jedinicu površine ili zapremine. Nju čine : primarna produktivnost – ukupna količina organske materije koju stvore proizvođači . Najveću primarnu produkciju imaju tropske kišne šume, vlažne livade i plitka jezera, a najmanju imaju pustinje i otvorene morske pučine, gdje ima malo mineralnih elemenata; sekundarna produktivnost – ukupna količina org. materije koju stvaraju potrošači ili razlagači
Vrste ekosistema 1.Primarni ekosistemi
- biomi su nastali prvi u prirodi i poklapaju se sa klimatskim oblastima na zemlji npr. okeani i mora, kopnene vode, prašume, pustinje , šume,savane i stepe... 2.Sekundarni ekosistemi – nastali su od primarnih pod uticajem čovjeka i to sječom šuma i krčenjem prirodne vegetacije . To su livade i pašnjaci . Služe za proizvodnju stočne hrane tj, koriste se u poljoprivredi . Prevladavaju zeljaste biljke , insekti i podzemne životinje. 3.Tercijarni ekosistemi –( grad – urbano područije i selo – ruralno područije ). 15
Nastali su pod uticajem čovjeka i služe za rad,stanovanje , rekraciju i druge potrebe savremenog čovječanstva. Vlada neprirodna selekcija zbog uticaja čovjeka,manjka prostora i hrane,velike buke, prometa,razvoja industrije i dr.
Kruženje materija u ekosistemu- biogeohemijski ciklus Proces kruženja vode u prirodi Bez vode život na Zemlji ne bi postojao. Živi organizmi se većinom sastoje od vode. Voda im je potrebna za odvijanje životnih procesa, a neki organizmi i žive u vodi. Kada vodu zagrijava Sunce, ona isparava iz okeana, rijeka, jezera i potoka i kondenzujući se u atmosferi stvara oblake. Oblaci zatim vraćaju vodu na zemlju u vidu kiše, snjega ili grada. Ova voda se sliva u potoke, rijeke i jezera da bi konačno došla do okeana. Voda takođe prodire i u zemlju, ispunjavajući šupljine u Zemljinoj kori gdje se zadržava formirajući podzemna jezera i rijeke ponornice. Tako se voda neprestano reciklira krećući se sa Zemlje u atmosferu i natrag.
Ciklus vode
Ciklus ugljenika i kiseonika
Ciklus ugljenika u prirodi 16
Vazduh sadrži 0,03 % ugljen-dioksida. Biljke ugljen-dioksid koriste tokom procesa fotosinteze kako bi stvorile organske supstance (koje sadrže ugljenik kao osnovni hemijski element) kao što su ugljeni hidrati i bjelančevine. Ove materije životinje (biljojedi) uzimaju jedući biljke. Životinje zatim, baš kao i biljke, gljive i neke bakterije stvaraju ugljeni-dioksid respiracijom, tj. disanjem. Sagorjevanje raznih vrsta goriva takođe odaje određenu količinu ugljen-dioksida. Stoga sagorjevanje previše uglja i uljanih supstanci (koje sadrže organske komponente) može narušiti prirodnu ravnotežu kruženja ugljenika u prirodi i količinu ugljen-dioksida u atmosferi. Od svih karika lanca ovog ciklusa jedino biljke koriste ugljen-dioksid, dok ga sve ostale karike lanca samo stvaraju.
Ciklus kiseonika u prirodi Vazduh sadrži 21 % kiseonika. Kiseonik koriste biljke i životinje u procesu respiracije, a koriste ga i bakterije i gljive za proces razgrađivanja otpadnih materija. Za sagorjevanje drveta i drugih vrsta goriva takođe je neophodan kiseonik. Biljke ispuštaju kiseonik u atmosferu kao nusprodukt procesa fotosinteze. Ciklus ugljenika i ciklus kiseonika u prirodi su međusobno čvrsto vezani - za proces fotosinteze neophodan je ugljen-dioksid pri čemu se stvara kiseonik, a za proces respiracije (disanje) neophodan je kisonik pri čemu se stvara ugljen-dioksid.
Ciklus azota u prirodi Dva su osnovna rezervoara azota u biosferi.Veliki rezervoar azota nalazi se u atmosferi gdje je azot zastupljen sa 78%. Iako živi svet takoreći "pliva" u ovom okeanu azota,njegovo korišćenje je veoma ograničenih razmjera. Drugi izvor azota predstavlja zemljište u kome se on nalazi u obliku neorganskih jedinjenja(nitrati,nitriti i amonijumove soli) i u obliku organskih jedinjenja (urea,aminokiseline ) koja nastaje degradacijom ostataka biljaka i životinja ili se nalazi u njihovim izlučevinama. Ako su u pitanju nitrati i nitriti njihovom redukcijom uz učešće enzima nitratne reduktaze, prevode se u redukovanu formu NH4- amonijaka, koja se dalje može ugraditi u aminokiseline ,proteine i dr. organska jedinjenja. Svojstvo fiksacije poseduju i neki mikroorganizmi (biološka fiksacija). Treći oblik je vještačka fiksacija koja se ostvaruje u fabrikama azotnih đubriva. Amonifikacija podrazumjeva proces preobražaja organskog azota u neorganski oblik,tj.do stupnja amonijaka. Amonifikacija (mineralizacija) je proces razgradnje ostatka uginulih biljaka i životinja koga izvode heterotrofne bakterije,aktinomicete i druge gljive. Amonijak u podlozi može biti preveden u nitrate i nitrite ili direktno apsorbovan korjenovim sistemom biljaka i ponovo uključen u složena azotna jedinjenja iz kojih je nastao. Nitrifikacija predstavlja proces transformacije amonijaka u oksidativne oblike(nitrate i nitrite). U prvoj fazi amonijak se pretvara u nitratni kompleks.Druga faza predstavlja dalju oksidaciju nitrata do nitrita. Energija oslobođena u ovim procesima predstavlja energetski izvor za život nitrifikatora (Nitrosomonas,Nitrobakter).
17
Ciklus sumpora u prirodi Bološki značaj sumpora u živim sistemima izražava se u vidu njegovog učešća kao strukturne komponente u izgradnj nekih aminokiselina (cistin,cistein,metionin), bjelančevina uključujući tu i enzime (karboksilaza,transaminaza), biotina i dr. Sumpor se nalazi u zemljištu u obliku mineralnih soli. Osnovni oblik preko koga sumpor ulazi u žive sisteme su sulfati i sulfidi,koje biljke apsorbuju iz podloge i dalje,poslje redukcije uključuju u građu aminokiselina , proteina i dr. Velike količine sumpora oslobađaju se u atmosferu u obliku SO2 pri sagorjevanju fosilnih goriva i to je danas jedan od glavnih izvora zagađenja vazduha. Dio SO2 se poslje transformiše do H2SO4 u obliku kiselih kiša.
Ciklus fosfora u prirodi Fosfor kao strukturna komponenta učestvuje u građi veoma značajnih ćelijskih jedinjenja kao što su nukleinske kiseline,fosfolipidi,jedinjenja bogata energijom(ATP,ADP i dr.). Fosfor se prenosi od biljaka koje ga apsorbuju u obliku ortofosfata ,do konzumenata i razlagača u obliku organskog fosfora i nazad do biljaka posle njihove mineralizacije. Zbog velike industrijske i urbane upotrebe fosfora naročito u domaćinstvima preko deterdženata,otpadne vode su sve bogatije fosforom koji se preko rječnih tokova prenosi do jezera.
Biomi ██ stepe ██ ledene pustinje umerenih predela i ledeni pokrivač ██ suptropske ██ tundra kišne šume ██ tajga ██ sredozemna ██ umerene ██ monsunske širokolisne šume šume
██ suve pustinje ██ kserofitni ██ suve stepe ██ polusuve pustinje
██ savana ██ savana sa drvećem ██ suptropske suve šume ██ tropske kišne šume
██ alpijska tundra ██ planinske šume
18
Različiti ekosistemi u jednoj klimatskoj zoni grupišu se u veće celine – biome (velike zajednice). U biomu je veći broj ekosistema povezan složenijim odnosima akcije, reakcije, koakcije i lancima ishrane. U njima se kruženje materije i proticanje energije odvija u velikim razmjerama. Biomi se grupišu u tri osnovne oblasti života : 1. Oblast mora i okeana 2. Oblast kopnenih voda (stajaće i tekuće) 3. Suvozemna oblast života
Oblast mora i okeana
361 000 000 km2
Oblast mora i okeana je najveće stanište na Zemlji. Živa bića su prigođena na život u vodi. Biljke : alge , morske trave Životinje : planktoni , sunđeri , dupljari , mekušci , glavonošci , bodljokošci, ribe,sisari.
Oblast kopnenih voda
1,9 000 000 km2
Oblast rijeka i jezera - Na putu od izvora ka moru kopnene vode mijenjaju način i brzinu svoga kretanja, oblik i dimenzije svoga korita, fizičke i hemijske karakteristike. Sa ovim promjenama mijenjaju se i uslovi za život, pa se na putu od izvora do ušća smjenjuju različite životne sredine. U odnosu na način i brzinu kretanja, kao i oblik i dimenzije korita, mogu se razlikovati: izvori, potoci, rijeke, splavovi, ušća, jezera, bare. Razlikujemo tri zone : prozirna voda ,srednja zona i zona dna. Biljke i životinje žive u tačno određenim zonama i čine lanac ishrane. U tim zonama vladaju određeni faktori i svako narušavanje životne sredine je opasno, jer prekida odnose u ekosistemu. Pored rječnih korita rastu biljke ( hidrofite ) i žive životinje koje vodu koriste kao hranu ili piće ( insekti i ostali beskičmenjaci,vodozemci,gmizavci, ptice , sisari ).
Biljke : alge, mahovine, paprati, vodene biljke , plutajuće biljke- lopoč,lokvanj Životinje : planktoni , ribe,rakovi, školjke 19
Oblast močvara je svaki prostor na kojem se voda zdržava duže vrijeme ili prostor koji je prekriven vodom i biljkama dubine 1 m . Ovo su najbogatiji i najproduktivniji sistemi zbog dobrih uslova života i velikog broja biljaka i životinja.
Biljke : alge , vodene trave- šaš, trstika, cvjetnice,nisko drveće , grmlje Životinje : vodozemci, gmizavci, ptice , sisari-dabar )
Suvozemna oblast života Tropske vlažne šume (džungle) – Klima je idealna ,vlažno je i toplo. Za ove šume je karakterističan gust, visok „krov“ od lišća i vrlo bogata flora i fauna. U ovim šumama ne postoji razdoblje vegetacijskog mirovanja i tu je najveća gustina životnih vrsta na svijetu. Osobine živih bića : borba za opstanak,hranu,dobra pokretljivost,dobra sposobnost prilagođavanja . Šume mogu biti zimzelene i listopadne. Listopadne šume umjerenih oblasti – smjenjivanje ljeta i zime . Najzastupljenije širokolisne vrste drveća su hrastovi, bukve, javori i breze. Osobine živih bića : ljeti bogat ekosistem, a zimi prevladavaju migracije i zimski san. Tajge (sjeverne četinarske šume) – sjeverni dijelovi Evrope, Azije i Amerike . Najzastupljenije vrste drveća su borovi, jele, smrče, kedrovi, čempresi, duglazije, tisa. Osobine živih bića : podnose niske temperature – 45 o C , potrebno im je malo svjetlosti, dobro pronalaze hranu , spavaju zimski san . Tundre – najsevernija oblast vegetacije . Niske temperature i siromašno zemljište pa je i živi svijet siromašan . Osobine živih bića : prilagođenost hladnoći , bijela boja, migracije, mahovine,paprati . Stepe – prostrane travnate zajednice bez šumskog drveća. Stepe su u Sjev. Aziji i Rusiji Ljeta su vruća , a zime duge i hladne sa snažnim vjetrovima . Osobine živih bića : niske trave sa dugim korjenjem , životinje žive u krdima i kreću se – trče. Savane su u centralnoj Africi, a prerije u Sjev. Americi . Osobine živih bića : visoke trave, puno preživara .
Pustinje – male količine padavina, visoke prosječne temperature i velika kolebanja temperature . Mogu biti kamene ili pjeskovite ( Sahara , Gobi ). Većina biljnih vrsta ima sklerofilnu građu listova (listovi su male površine, sa debelom voštanom kutikulom radi zadržavanja vode), sa prisutnim providnim dlakama radi odbijanja sunčevih zraka. Osobine živih bića : slaba zastupljenost živog svijeta , podnose visoke temperature , žućkasta boja , skladištenje hrane i vode , specifično kretanje, brzo razmnožavanje . Zelene šume i šikare – u primorskim područjima raznih kontinenata. Dugo sušno ljeto i blage zime sa dosta padavina . Osiromašenjem šuma, pod uticajem čovjeka, nastaju šibljaci poznati kao makija (Sredozemlje) i čaparal (Kalifornija).
20
tajga
tundra
savana
stepa
pustinja
Biosfera Biosfera obuhvata sva živa bića i sav prostor gdje se odvijaju životne aktivnosti. Živa bića se nalaze u Zemljinoj kori do dubine od oko 3 km ( bakterije uz nalazišta nafte) . Određujući faktor za donju granicu života je niska temperatura . Gornju granicu biosfere određuje intezitet UV zračenja i dopire do 20 km visoko u atmosferu. Živi svijet je najrazvijeniji na površini kopna i u vazduhu iznad njega, u plićim slojevima morske vode, u gornjem dijelu zemljine kore . Ovi dijelovi imaju najpovoljnije uslove za život , pa su u njima organizmi najbrojniji i najraznovrsniji. Unutar biosfere se nalaze 2 životne sredine ( vodena i vazdušna ) i 3 životne oblasti (more , kopnene vode i kopno ).
Flora i fauna BH Živi svijet BH je veoma bogat, raznovrstan i po mnogo čemu specifičan za Evropu . Na formiranje flore i faune BH utiču razni faktori kao što su :geografski položaj , reljef,geološka podloga , klima …tako da se na ovom područiju može naći veliki broj endemičnih vrsta .
Biljni svijet ( flora ) BH : 37810 vrsta 37 000 vrsta cvjetnica 60 vrsta paprati 250 vrsta mahovina 250 vrsta lišajeva 250 vrsta gljiva Po broju biljaka cvjetnica u odnosu na površinu BH se može mjeriti sa bogatstvom tropskih područija .
Životinjski svijet ( fauna ) BH : 543 vrste 110 vrsta riba 18 vrsta vodozemaca 25 vrsta gmizavaca 320 vrsta ptica 70 vrsta sisara Fauna BH je formirana posljednjih 25-30 hiljada godina i tokom vremena prolazila je kroz kvantitativne i kvalitativne promjene o čemu svjedoče brojni fosilni ostaci. 21
Endemične vrste : 200 vrsta Biljke – ljiljan, perunika,tisa,karanfil Životinje – neke vrste insekata,vodozemaca , gmizavaca (šarka )
Crvena knjiga
predstavlja naučno-stručnu publikaciju u kojoj su navedene sve vrste organizama koje podlježu zaštiti prema međunarodnoj klasifikaciji stepena ugroženosti : vrste pred istrebljenjem; vrste u opasnosti od istrebljenja; ranjive (osjetljive vrste); rijetke vrste. Rijetke i ugrožene vrste su zaštićene zakonom. Proglašavanjem njihovih staništa za stroge prirodne rezervate , u kojima vlada poseban režim i u kojima je aktivnost ljudi svedena na najmanju mjeru, predstavlja najefikasniji način zaštite ugroženih vrsta. Najsloženiji, ali i najobuhvatniji oblik zaštite prirode su nacionalni parkovi, u čijem se okviru nalazi veći broj rezervata. Značajnu ulogu ima ekološka edukacija mladih i razvijanje ekološke svijest o biodiverzitetu naše domovine . BH je još nema Crvenu knjigu. Problem endemskih i rijetkih vrsta je veom složen i zahtjeva multidisciplinarni pristup. Svaka vrsta u ovoj knjizi sadrž i: ime (znanstveno i narodno) kategorije ugroženosti informaciju o vrsti (npr.rasprostranjenje; stanište i ekologija, zaštitne mjere, uzroke ugroženosti, bibliografiju...
Nacionalni parkovi Bosne i Hercegovine
Nacionalni park Sutjeska
Nacionalni park Sutjeska je najstariji nacionalni park Sutjeska je postala nacionalni park 1965. godine . Prostire se na površini od 17 500 hektara. Najbliži grad je Foča. Ovdje se nalazi i jedna od četiri poslednje prašume u Evropi Perućica. U Sutjesci se takođe nalazi i planinski vrh Maglić 2386 m. Na relativno malom prostoru, skoncentrisano je ogromno blago biljnog i životinjskog svijeta. Zbog toga je ovo područje bilo i još uvijek je veoma privlačno za mnogobrojne naučnike, botaničare, geologe, zoologe te šumarske stručnjake. Bogati biljni svijet sadrži preko stotinu vrsta jestivih gljiva, kao i veliki broj rijetkih, osjetljivih i ugroženih vrsta. Životinjski svijet je takođe izuzetno bogat. U gustim šumama i po planinskim vrletima, žive gotovo sve vrste tipične za balkanski planinski prostor. Zabilježeno je 114 vrsta ptica , mada se smatra da ih ima više. Od zabilježenih 114 vrsta, 61 se gnijezdi u Nacionalnom parku 22
Sutjeska, 32 vrste posjećuju park svakog ljeta, dok 16 vrsta pripada selicama koje prolaze ovuda u jesen i proljeće. 5 vrsta se samo zimi pojavljuje u nacionalnom parku. Spisak ptica uključuje i 9 vrsta djetlića, što predstavlja 90 % ove porodice u Evropi.
Nacionalni park Kozara Nacionalni park Kozara, u geografskom i geomorfološkom pogledu zahvata područje Dinarida . Površina Nacionalnog parka Kozara je 3520 ha.Kozara je planina dinamičnog reljefa čiji visovi ne prelaze hiljadu metara nadmorske visine. Teritorija parka je različita, što se posebno manifestovalo specifičnom vegetacijom i klimatskim promjenama. Sjeverni dio Kozare zauzimaju visoke šume u kojima dominira bukva i jela, a u južnom dijelu površine su obrasle, niskim šumama hrasta i četinara (crni bor, bijeli bor i smrča). Među autohtonim životinjskim vrstama, nalaze se divlja svinja, srndać, divlji zec, divlja mačka, lisica, vjeverica, jazavac, kuna zlatica, kuna bjelica, lasica i druge. Kozara je stanište i velikog broja ptičijih vrsta. Prema dostupnim podacima, na Kozari, ima jastrebova, kobaca, sova, dok se među negrabljivicama ističu jarebica, golub grivaš, golub dupljaš, grlica, svraka, slavuj, djetlić, sjenica i vrabac.
Nacionalni park Una Nacionalni park Una je proglašen 29. maja 2008. godine. Ovo je prvi nacionalni park u BiH koji se nalazi na teritoriji Federacije BiH, dok se ostala dva nalaze u Republici Srpskoj. Nacionalni park obuhvata područje kanjonskog dijela gornjeg toka reke Une. Cijelo područje nacionalnog parka zauzima površinu od 19.800 hektara. U Uni raste preko 170 različitih vrsta ljekovitih biljaka, kao rijetka biljka Campanile unensis . U Uni živi oko 28 vrsta ribe, među kojim lipljen, pastrmka i mladica.
Park
prirode Hutovo blato 23
Hutovo Blato je ptičji rezervat i park prirode na jugu Bosne i Hercegovine bogat močvarnim biljkama. To je močvara koju stvara podzemni vodeni sistem rijeke Krupe. Međunarodno vijeće za zaštitu ptica stavilo je ovaj rezervat na popis važnih ptičjih staništa jer je ovaj rezervat najveći ovakve vrste u ovom dijelu Europe kako površinom, tako i raznolikošću. Ova submediteranska močvara okružena Daranskim jezerom dom je 240 vrsta ptica na njihovom migracijskom putu, kao i desetinama vrsta kojima je ovo stanište stalno prebivalište. U vrijeme migracija na desetine hiljada ptica preplavi ovo jezero i njegovu okolicu. Tokom zime, u Hutovom blatu odmaraju se ptice selice i patke. Idealan je za ljubitelje ptica i prirode,prepun slatkovodne ribe, divljih patki, guski, liski, jastreba, čaplji, fazana, veprova i divljih konja.
Park
prirode Blidinje
Park prirode Blidinje je dobilo ime po Blidinjskom jezeru koje je smješteno na područiju općina Posušje i Tomislavgrad na visini od 1184 m nadmorske visine, a površine je oko 6 km². Voda u jezero dolazi (prvenstveno) s okolnih planina, Vrana i Čvrsnice, otapanjem snijega. Ljeti velik dio vode iz Blidinja nestaje u ponorima, zbog čega znatno opadne razina jezera. Područje Blidinja jedinstvena je prirodna pojava, koja sadrži endemske vrste biljnog i životinjskog svijeta, mnogo izvora čiste, pitke vode, arheološka nalazišta. Zbog svojih 1995. godine to je područje proglašeno parkom prirode. U jezeru se nalaze brojne porodice klena, oštrulje, podbile i kalifornijske pastrmke.
Hercegovački zvončić
Zaštita životne sredine BH 24
Posljednja dva stoljeća, razvojem industrije i savremene tehnologije, čovjek je imao najveći uticaj na narušavanje životne sredine . Opasnost od zagađenja vazduha, zemljišta, podzemnih voda i površinskih vodotokova prisutna je i na području BiH. Tečne i gasovite otpadne materije ispuštaju se u vodotokove, odnosno u atmosferu, bez prethodnog prečišćavanja. Neadekvatno uklanjanje čvrstih otpadnih materija (komunalni, industrijski i medicinski otpad) predstavlja stalnu opasnost za zagađenje zemljišta i podzemnih voda. U Bosni i Hercegovini ima desetak hiljada «divljih» odlagališta otpada i nekoliko hiljada javnih odlagališta. Većina njih je pod slabom kontrolom, bez potrebnog ekološkog tretmana.Na području Federacije BiH postoje samo dvije deponije koje djelimično zadovoljavaju sanitarne zahtjeve (Sarajevo, Mostar). Zaštita životne sredine podrazumijeva sve akcije poduzete u cilju sprječavanja uzroka degradacije, zagađivanja ili uništavanja životne sredine i prekomjernog trošenja prirodnih resursa i prostora. Buduće aktivnosti, neophodne za opstanak čovjeka i razvoj ljudske civilizacije, zahtijevaju tijesnu saradnju svih sektora: politike, etike, odgoja, medija, zdravstva, tehnike i, nadasve, nauke .
Čista , zdrava i lijepa priroda je potreba i pravo svakog čovjeka. Da bi se zadovoljili neophodna je aktivnost u smislu sprečavanja svih vidova zagađenja okoline i čuvanja postojećih prirodnih bogatstava i ljepota. Moderna nauka i tehnologija daje realne uslove za uspjeh ovih aktivnosti.
INCLUDEPICTURE "http://tbn1.google.com/images?q=tbn:mYrFrRWiIbVpMM:http://www.trasing.
V a z d u h Vazduh –zrak je mješavina gasova: azot 78%, kiseonik 21%, ostali inertni gasovi 1%-CO2. Ako nije zagađen vazduh je proziran,bezbojan, i zauzima prostor iznad i u Zemlji kao i u vodi. Čovjek udahne dnevno 15 – 30 m3 vazduha . U plućima se zadrži oko 25 % od ukupne količine kiseonika . Bez vazduha čovjek može izržati oko 5 minuta . U zatvorenim prostorijama može doći do smanjenja kiseonika na 15 % što izaziva neprijatnosti ,a pri koncentraciji kiseonika od 8 % može doći do ugušenja i smrti (koncentracija CO2 – 15 % ). Na otvorenom prostoru do toga ne dolazi jer se izdahnuti vazduh miješa sa atmosferskim i prima njegove osobine . 25
Zagađenje vazduha : Vazduh je bio čist prije otprilike 150 godina, a danas zbog razvoja industrije i savremenog potrošačkog društva zagađenje vazduha je dostiglo alarmantne razmjere. Vazduh je zagađen ako se u njemu nalaze supstance koje su strane njegovom prirodnom sastavu tj. ako one izazivaju štetne posljedice na zdravlje čovjeka i ostalih živih bića. Na osnovu analiza vazduha oko 3000 različitih materija narušava prirodnu ravnotežu gasova u atmosferi. Zagađivači vazduha mogu biti:
1.Prirodni - prašina iz pustinja vulkana,požara,isparenja termalnih voda 2.Antropogeni
- uticaj čovjeka Aerosol je u vazduhu gradova stalno prisutan i potiče od fabrika,ložišta i otpadaka. Može biti organskog ili neorganskog , mineralnog ili metalnog porijekla . Aerosol je najčešće kombinacija : • prašina - nastaje sitnjenjem čvrstih materija različitog porijekla, • pare - nastaju sagorijevanjem supstanci tj.kondenzacijom , • dim - nastaje sagorijevanjem supstanci organskog porijekla, • čađ - nastaje sagorijevanjem supstanci neorganskog porijekla, • magla - nastaje kondenzacijom vodene pare na česticama prašine . Povećana koncentracija hemijskih materija čini smog. Najveći uticaj od hemijskih materija na zagađenje vazduha imaju: • sumpor dioksid , sumpor vodonik koji nastaju sagorijevanjem uglja . U vazduhu sa dosta vlage SO2 prelazi u sumpornu kiselinu koja se nakuplja u kapljicama vode koje oštećuju zelenilo , oštećuju organe za disanje,izazivaju opekotine . Neugodnog su mirisa . • ugljen dioksid, ugljen monoksid nastaju sagorijevanjem supstanci organskog porijekla , benzina,nafte . Znaci trovanja: mučnina,glavobolja , vrtoglavica ,vidne i slušne smetnje pa i smrt. Osim ovih zagađivača česta su jedinjenja azota i radioaktivne čestice ( izazivaju mutacije ).
Metode ispitivanja vazduha : Ispitivanje vazduha podrazumjeva : 1. pravilno uzimanje uzoraka vazduha na visini od 170 cm od poda ( zona disanja ). 2. analiza uzetih uzoraka pri kojima se koriste :
kvalitativna analiza – pri kojoj se ispituje vrsta zagađivača u vazduhu kvantitativna analiza - pri kojoj se ispituje koncentracija zagađivača u vazduhu.
Pri tome se koriste : - Kolorimetrijska metoda -određena supstanca iz vazduha promijeni boju reagensa koji može biti papir ili prašak ( linearno – kolorimetrijska ) 26
- Metoda impindžera – vazduh se pumpom usmjerava na filter ( papir,vodu) u kome se zadržavaju čestice prašine ,nakon čega se posmatraju pod mikroskopom ili se rade hemijske analize. - U posljednje vrijeme se koriste portabl mikroskopi koji se nose na teren.
Posljedice zagađenja vazduha: • Ozonske rupe (O3 ) -nastaju pod uticajem UV-zraka i električnih pražnjenja u atmosferi. Ozonski omotač se nalazi na visini između 10-40 km . i upija štetno UV zračenje sa Sunca . Povećana koncentracija ozona je otrovna i izaziva oštećenja respiratornog sistema,oštećuje oči,kožu. Najveći neprijatelji ozona su gasovi koji se koriste u proizvodnji rashladnih uređaja,aparata za gašenje požara, sprejeva ( freon,brom,hlor ). • Efekat staklene bašte -nastaje zbog povećane koncentracije ugljen doiksida koji propušta svjetlost i zadržava toplotu što dovodi do globalnog zagrijavanja Zemlje . Rezultati ove vrste zagađenja su povećanje temperature (veće za 0,3-0,6 o C ), povećanje padavina, povećanje nivoa mora, topljenje lednika … • Kisele kiše- nastaju zbog povećane koncentracije sumpora i azota koji uništavaju živi svijet na kopnu i u vodi. Najosjetljiviji su četinari , a kod čovjeka dolazi do upale sluzokože organa za disanje.
Zaštita vazduha Može se vršiti na sljedeći način : Upotreba filtera na dimnjacima ,korištenje novih tehnologija u proizvodnji tzv. čistih tehnologija , zamjena uglja i nafte električnom energijom,izgradnja industrije na većoj udaljenosti od naselja, pošumljavanje, provođenje zakona o zaštiti vazduha, upotreba maski kao i redovni ljekarski pregledi .
Voda Važnost vode za održavanje života, izuzetno je velika. Život na Zemlji bez vode je nemoguć. Znanstvenici su mišljenja da je život nastao u vodi . Vodena masa prekriva čak 71% površine našega planeta. Međutim i uz tu činjenicu danas se sve više osjeća nedostatak kvalitetne, pitke vode. Posebno to dolazi do izražaja u nekim dijelovima Zemlje , a u idućim stoljećima to će možda biti i žarište sukoba između pojedinih država. Razlog tome treba tražiti u činjenici da je samo mali dio vodene mase na Zemlji prikladan za piće, te je u neprestanom onečišćavanju tih voda od strane čovjeka. Stoga je nužno vodu štititi i čuvati ( Zakon o vodama ) 27
Vode na Zemlji dijelimo na : 1. morske (okeani i mora ), 2. kopnene ( rijeke, jezera, podzemne vode, te vode u obliku leda i snijega ) . Postoje i brojne razlike između morske i kopnene vode : Najznačajnija razlika je u hemijskom sastavu. Tako kopnene vode sadržavaju uglavnom karbonate i sulfate dok u morskim vodama dominiraju hloridi. Naravno da to utiče i na živi svijet kako jednog tako i drugog životnog prostora. Kopnene vode po svom postanku spadaju u takozvane “mlade” vode i nastale su nakon ledenog doba. Morske vode su takozvane “stare” vode, nastale su mnogo prije i to je početak nastajanja vode na našoj Zemlji. Morske vodene mase su povezane premda je njihova površina iznimno velika i u neprestanom su pokretu putem morskih struja. Ti pokreti dešavaju se vertikalno i horizontalno što uzrokuje vrlo slične hemijske i fizičke osobine morske vode. Ako more promatramo kao životni prostor tada ono obuhvaća dva elementa: morsko dno i morsku vodu. I jedan i drugi prostor imaju svoje posebnosti u odnosu na živi svijet. Kopnene vode su naprotiv odvojene i tvore zasebne cjeline, čije su površine vrlo malene.
Značaj vode Voda čini 92% krvi, 22% kostiju, 75% mozga i 75% mišića. Voda je takođe: • sastavni dio većine ćelija u našem tijelu i najveći dio krvnih i limfnih sistema , ujedno prenosi hranu i kisik u ćelije, a iznosi štetne tvari • pomaže u pročišćavanju bubrega kako bi se riješili toksičnih tvari • pomaže u uravnoteživanju naših elektrolita koji pomažu u kontroliranju krvnog pritiska • ovlažuje oči, usta i nazalne puteve • osvježava naše tijelo kada je vruće i izolira ga od hladnoće • apsorbira šok kako bi se zaštitili tjelesni organi • pomaže u podmazivanju zglobova i dio je naše krvi, znoja, suza i sline • može pružiti mnoge od minerala prisutnih u tragovima koji su potrebni našem tijelu Konzumiranje dovoljnih količina vode može.poboljšati ukupno zdravstveno stanje i dobrobit : Voda pomaže u zaštiti od niza bolesti. Voda može poboljšati vaš izgled. Voda vam može pomoći u gubitku tjelesne težine.
Pitka voda Pitka voda je voda za piće,higijenu,kuhanje,prehrambenu industriju,farmaciju,tj voda za ljudsku upotrebu. Osobine pitke vode : • bistra, providna • bez boje ukusa i mirisa • mora osvježavati ( 6-12 o C ) • ne smije sadržavati primjese fizičkog,hemijskog biološkog karaktera koje bi mogle ugrožavati zdravlje
28
Pregled vode za piće 1. Sanitarni pregled -
Lokalnom inspekcijom vodenog objekta koji sadrži informacije o : nazivu objekta, tip objekta ( kopani,bušeni ,zidani), starosti objekta, rekonstrukciji objekta, stanju uže i šire okoline , epidemiološkoj situacija u okolini. 2. Oganoleptički pregled – ovo ispitivanje oslanja se na čula . Bistroća / zamućenost provjerava se tako što se uzorak vode ulije u providni cilindar i uporedi sa bijelom podlogom. Providnost vode ispituje se spuštanjem diska sa sitnijim i krupnijim oznakama u cilindar sa uzorkom vode pri čemu gledamo na kojoj dubini se vide pojedine oznake na cilindru. Miris se ispituje tako što se uzorak vode promućka i pomiriše Uzorak vode se zatim zagrije na 45 0 C i postupak se ponovi . ( pomiriše se ) Ukus vode ispitujemo tako što prvo pasterizujemo vodu na 70 0 C , zatim promućkamo u ustima i pljunemo. Temperaturu mjerimo specijalnim termometrom. 3. Mikrobiološki pregled - uzorak vode se centrifugira i zatim mikroskopira . U vodi za piće se može tolerisati 10 bakterija na 1 ml vode za zatvorene bunare , 100 bakterija na 1 ml vode za otvorene bunare. Najopasnije bakterije su : Esherichia coli , Enterobacteria , Meningococ , Vibrio cholerae. 4. Hemijski pregled – vrši se hemijska analiza uzorka vode. Najčešće se u vodi nalaze: željezo, olovo, kalcijumov i magnezijumov oksid (tvrdoća vode ),fluor, mangan , hloridi, nitriti, amonijak . Voda za piće ne smije sadržati otrovne i radioaktivne materije.
Priprema vode za piće Za vodovod se uglavnom koriste čelične cijevi obložene cementom . Priprema teče kroz sljedeće faze : Sedimentacija bez koagulacije - centrifuga Sedimentacija sa koagulacijom – dodaju se koagulati npr aluminijum sulfat, ferosulfat Taloženje – u betoniranim bazenima Filtracija – pješčani filtri Dezifekcija – kuhanje, dodavanje hlora ( 0,2-0,5 mg/ L ), hiperita, kreča , joda ,ozona Omekšavanje –gašeni kreč , natrijum karbonat , natrijum silikat , kalcijum hidroksid Uklanjanje željeza, mangana, otrovnih i radioaktivnih materija Kontrola prečišćene vode vrši se mjerenjem pokazatelja koji govore o kvalitetu vode ,a to su : Biološka potrošnja oksigena ( BPO ) predstavlja masu oksigena u mg/ L vode potrebnih za oksidaciju organskih materija pomoću aerobnih bakterija . Normalana vrijednost 1 mg/ L vode Što je BPO veći to je voda slabijeg kvaliteta .
Hemijska potrošnja oksigena ( HPO ) predstavlja masu oksigena u mg/L vode potrebnih za oksidaciju organskih materija pomoću jakih oksidacionih sredstava .
Zagađenje vode 29
Malo pitke vode izloženo je raznim vidovima zagađenja te UNESCO procjenjuje da više od 25 milijuna ljudi godišnje umire od bolesti uzrokovanih nedostatkom, lošom kvalitetom ili zagađenjem vode. Zbog toga će u vremenu koje dolazi voda biti najvažnija strateška sirovina. Voda se u procesu kruženja može zagaditi u bilo kojoj fazi, a izvori zagađenja jesu tvorničke otpadne vode, zagađenja naftom i naftnim derivatima, hemikalijama iz domaćinstava koje koristimo u vidu različitih sredstava za čišćenje, hemikalijama iz poljoprivrede (pesticidi, insekticidi, umjetna gnojiva i slično), vode iz septičkih jama i kanalizacije, javna smetlišta, kisele kiše itd. Ova zagađenja ne pogađaju samo nadzemne vode, već su različite hemijske supstance sposobne proći i u podzemne rezervoare i izvore vode iz kojih najčešće crpimo vodu za piće. Nažalost, tvari koje se nalaze u vodi u otopljenom stanju ne možemo okom vidjeti pa ih najčešće nismo ni svjesni, no voda itekako plaća danak razvitku industrije, urbanizacije i poljoprivrede. Voda se može zagaditi na dva načina : 1. Direktno ( kanalizacija , nafta, industrijska voda ) 2. Indirektno ( zagađenje zemljišta npr. đubrenjem i pesticidima)
Otpadne vode
su vode kod kojih su promjenjena fizičke ,hemijske, biološke osobine. Prema porjeklu dijelimo ih na fekalne vode , otpadne vode kuhinja,kupatila i perionica , fabričke otpadne vode , otpadne vode nastale pranjem ulica i nakon padavina .
Zaštita vode Zaštita vode mora se vršiti na globalnom-svjetskom nivou.Prve korake u prečišćavanju voda su napravili englezi u 19 vijeku, kada je izgrađena kanalizacija za vrijeme epidemije kolere . Svjetski dan voda obilježava se svake godine 22. marta . Prečišćavanja voda je moguće na više načina, ali se koriste kombinovane metode : 1. Metoda samoprečišćavanja – manja količina zagađene vode ubaci se u čistu vodu. 2. Mehanička metoda - zagađena voda propušta se kroz rešetke u bazenima, u kojima se vrši taloženje pijeska i mulja , a prije ispuštanja vrši se dezinfekcija 3. Biološka metoda – je najbolja i najsigurnija . Koristi se u kombinaciji sa mehaničkom i hemijskom metodom .Poslije mehaničkog čišćenja voda se odvodi u bazen sa ugljem i aerobnim bakterijama koje se hrane organskim materijama iz vode . Nakon toga sljedi dezinfekcija hlorom. 4. Hemijska metoda- upotrbljavaju se hemijska sredstava koja izazivaju hemijske reakcije pri kojima se opasne materije prevode u bezopasne . 5. Termička metoda – koristi se visoka temperature za spaljivanje mulja , ili se on podlaže oksigenizaciji .
Zemljšite – tlo
Zemljište je složena cjelina koja se sastoji od živih i neživih komponenti : voda,minerali,ostaci biljnog i životinjskog svijeta i njihovi produkti. Zemljište ima veliki značaj za život na planeti, jer je izvor energije , minerala,mikroelemenata,makroelemenat , vode ,a stanište je i velikom broju vrsta . Važno je znati da je zemljište neobnovljivo ako je trajno uništeno, ali ako je zagađeno, njegovo obnavljanje moguće je pod određenim uslovima i na određene načine. Zauzima 29 % zemljine površine. 30
Zagađenje zemljišta
Hemijska sredstva iz poljoprivrede , industrije Neorganske materije ( plastika , staklo ) Organske materije ( pepeo , šljaka ) Kabasti otpad ( namještaj , tehnički otpad ) Sagorivi otpad ( koža , guma ,tekstil ) Hrana Kanalizacija
Degradacija – uništavanje zemljišta
Urbanizacije – izgradnje naselja Izgradnje industrije i ostalih komunalnih i javnih objekata Divljim deponijama smeća Rudnicima Ne racionalnom poljoprivredom
Posljedice zagađenja zemljišta Erozija
je ispiranje- premještanje zemljišta . Nastaje kao posljedica djelovanja prirodnih sila, vjetra,vode,snijega,leda kao i velikih oscilacija temperature Dezertifikacija je proces propadanja zemljišta prouzrokovan promjenom klime i uticajem čovjeka npr. drveće se posječe, tlo je direktno izloženo suncu , postaje neplodno i pretvara se u pustinju . Pogađa sušna područija i dovodi do slabljena proizvodnje hrane , gladi i siromaštva .
Zaštita zemljišta
Ekološka poljoprivreda – zastiranje zemljišta organskom materijom (slamom ) Pošumljavanje Kompostiranje Izgradnja nasipa oko rijeka Upotreba filtera u industriji Izgradnja savremenih deponija smeća Plansko uređenje prostora Eko katalizatori na automobilima
Otpad - smeće Problem današnjice pored sve veće zagađenosti vazduha, vode i zemljišta je ogroman porast količine otpadnog materijala. Supstance koje su djelimično ili potpuno neupotrebljive - otpad, nastaju u svakom području ljudske djelatnosti. Sa sve većim brojem stanovnika, porastom 31
industrijske proizvodnje i potrošnje, stvara se sve veća količina otpadnog materijala, koji u ekološkom smislu dovodi do sve veće zagađenosti životne sredine. Heterogeni sastav otpadnog materijala utiče na to da su načini prerade i ponovne upotrebe raznovrsniji i složeniji. S obzirom na mjesto nastanka, otpadni materijal se može podjeliti na: otpadni materijal naseljenih mesta industrijski otpad poljoprivredni otpad specijalni otpadni materijal Otpadni materijal je najčešće čvrstog agregatnog stanja, ali postoje i tečni otpadni materijali i otpad u obliku mulja. Sakupljanje, transport i tretman ovih poslednjih iziskuje specijalne uređaje. Ekološki uticaj otpadnih materija dolazi do izražaja u svim prirodnim sredinama, pošto se oni i njihovi produkti razgradnje nalaze u stalnom kružnom ciklusu. Naročito veliki uticaj ima i jedinjenja rastvorljiva u vodi i aero-zagađivači koji se prenose u zemljište, vodene tokove i u atmosferu.
Otpadni materijal naseljenih mesta Otpadni materijal naseljenih mesta po količini zauzima tek treće mesto u nizu zagađivača. Zbog heterogenog sastava reciklaža ovog otpada i eliminacija njegovog štetnog dejstva je veoma složen proces. Radi suzbijanja štetnog dejstva i korisne upotrebe otpada potrebno je sagledati : fizičke osobine, obuhvataju zapreminsku masu, dimenzije, sadržaj vlage i kaloričnu moć otpada, hemijske osobine, obuhvataju sadržaj organskih supstanci, sadržaj pepela, odnos C/N, pH vrijednost i sadržaj N, P, K, biološke osobine, ukazuju na mogućnost biološke razgradnje organskih supstanci i na zarazno dejstvo otpadnih materijala. Otpad naseljenih mesta čini uglavnom otpad stambenih naselja, čija količina i sastav zavisi od životnih standarda, lokalnih običaja i svjesti građana.
Industrijski otpad Industrijskim razvojem sve se više povećava količina industrijskog otpadnog materijala i zagađivača koji mogu da sadrže otrovne, teško razgradive supstance, tečne i muljevite konzistencije. Uticaj industrijskog otpadnog materijala na životnu sredinu zavisi od vrste njegovih komponenata. Naročito je otrovan "opasni" otpad. To su zagađujuće supstance koje direktno ili preko svojih produkata razgradnje štetno utiču na čovekovo zdravlje i prirodnu okolinu.
Savremene deponije smeća i korisna upotreba otpadnog materijala 32
Da bi se smanjio štetan uticaj otpada na životnu sredinu, pri izboru lokacije deponije smeća treba ispitivati vodotokove na predviđenoj površini. Radi izjbegavanja zagađivanja podzemnih voda, neophodno je formirati vodoizolacioni sloj. Ako bi se otpadni materijal prekrio poroznim slojem koji obezbeđuje dobru ventilaciju na ovaj sloj, površina bi se mogla zasijati travom. Nedostatak ovako sređenih deponija je da se organske supstance sadržane u otpadu nepovratno gube. Da bi se one iskoristile poželjno je izvršiti kompostiranje.
Kompostiranje
je aerobni, biohemijski proces pri čemu na određenoj temperaturi, uz optimalnu pH vrednost, vlažnost i odnos C/N, enzimski sistem mikroorganizama biološkom oksidacijom razgrađuje organske supstance. Pri tome nastaju produkti koji se dodaju zemljištu radi poboljšanja kvaliteta.
Biogas
je druga mogućnost mikrobiološke razgradnje organskog otpada - anaerobna razgradnja, čiji produkt sadrži 50-70 zapreminskih procenata metana i CO2 i može se koristiti kao izvor energije, a preostala supstanca se može upotrebiti kao organsko đubrivo. Nagomilavanje otpadnog materijala se može izbeći i sagorevanjem otpada, uz iskorišćavanje oslobođene toplotne energije za zagrevanje.
Reciklaža je rješenje za sve probleme otpadnog materijala . Sve komponente u otpadu ponovo se korisno upotrebljavaju ili se mogu preraditi. ( plastika,papir,staklo, željezo ). Ušteda energije je i do 80 %.
Opterećenost grada otpadom S obzirom na promjenu životnog standarda, količina komunalnog i industrijskog otpada u poslednjih deset godina pokazuje promenljivi tok. Od sredine devedesetih, količina komunalnog i industrijskog otpada se povećava. Ove promjene su dovele do povećanja zagađenosti životne sredine. Porast količine kabastog otpadnog materijala predstavlja novi problem.Sastav kućnog smeća je promenljiv u zavisnosti od godišnjeg doba. U grejnoj sezoni sadrži veću količinu pepela nego u ljetnjem periodu. Takođe treba pomenuti otpad koji čine rashodovani kućni uređaji i nameštaj, kao i otpadni građevinski materijal i šut.
Postupak sa leševima
vrši se u skladu sa zakonima kako ne bi došlo do ugrožavanja zdravlja ljudi . Sahrana ljudi se vrši u grobljima čiju lokaciju odabira opština . Svako groblje treba da ima uredno održavanu mrtvačnicu . Otkopavanje groba ( ekshumacija ) vrši se samo uz dozvolu vlasti i uz prisustvo komisije . Ponovna upotreba istog groba dozvoljava se poslije 10 godina . Spaljivanje leševa vrši se u krematoriju , koji mora biti udaljen od naselja i mora zadovoljavati zakonska pravila . Lešine životinja se mogu zakopavati na posebno određenim mjestima , spaljivati u kafilerijama ali u skladu sa zakonima . Za sprovođenje zakona zadužena je sanitarna i veterinarska inspekcija
Vrijeme razgradnje : 33
plastična vreća 1000 – 10000 godina plastične flaše 100 – 1000 godina limenke 10 – 100 godina filter cigare 1-2 godine papir 3- 12 mjeseci
Radioaktivnost Izvore zračenja dijelimo na prirodne i umjetne. Prirodnom zračenju izloženi smo kroz zračenje Sunca i Svemira, radioaktivnih tvari prisutnih u tlu, u kućama gdje živimo, u prostoru u kojem radimo, u hrani i piću koje konzumiramo. Količina ovog neizbježnog prirodnog zračenja vrlo se razlikuje od mjesta do mjesta na Zemlji. Umjetni izvori zračenja obuhvaćaju one koje uzrokuje čovjek kao što su rentgensko i medicinsko zračenje za dijagnostiku i liječenje, normalan rad nuklearnih elektrana, elektronički uređaji i sl.
Radioaktivnost je svojstvo nekih vrsta atoma da im se jezgre spontano mijenjaju i pri tome emitiraju energiju u obliku zračenja. Ta se promjena jezgre naziva radioaktivnim raspadom. Radioaktivno zračenje mijenja strukturu i svojstva materijala kroz koji prolazi. Pri tome je najznačajniji efekt ionizacija, odnosno izbijanje elektrona iz elektronskog omotača nekog atoma.
Vrijeme poluraspada je
vrijeme potrebno da se polovina početnog broja
nestabilnih jezgri raspadne .
Becquerel (Bq) je mjerna jedinica za radioaktivnost materijala, a označava broj raspada u jednojsekundi. Energija ionizirajućeg zračenja apsorbirana po kg tkiva, apsorbirana doza, izražava se u
Grayima (Gy)
34
Vrste zračenja Alfa zračenje
sastoji se od teških pozitivno nabijenih čestica koje emitiraju atomi elemenata poput urana i radija. Može proći samo u tanki sloj kože, ali oštećuje unutarnja tkiva ako je unešeno u tijelo udisanjem ili hranom ili vodom. Beta zračenje sastoji se od elektrona koje zaustavlja već pločica aluminija debljine nekoliko milimetara, a škodi koži i očima. Gama zračenje je oblik elektromagnetskog zračenja koje može proći kroz cijelo ljudsko tijelo, ali ga 1 metar betona potpuno apsorbira. Neutroni izazivaju ionizaciju samo neizravno u atomima u koje udaraju, ali na taj način mogu oštetitit tkiva u tijelu. Efikasna zaštita od neutrona može se postići pomoću vode.
Štete od zračenja Radijacija je uglavnom štetna po život, odnosno po zdravlje. Radioaktivni materijal u ljudsko tijelo ulazi preko hrane, vode za piće ili zraka, ili je moguće direktno ozračivanje Zračenje oštećuje ćelije u ljudskom organizmu. Velika apsorbirana doza zračenja raspoređena po cijelom tijelu uzrokuje smrt. Nešto niže lokalne doze uzrokuju oštećenje kože i tkiva i ta su oštećenja vidljiva već za nekoliko dana ili sati.
Korisni učinci radioaktivnih materijala Proizvodnja električne energije ,istraživanja u medicini , proizvodnja lijekova i liječenje , razna medicinska snimanja , istraživanje svemira . industrija, pogon brodova, podmornica, sterilizacija hrane i ambalaže,…
Kako je otkrivena radioaktivnost ??? 1896 godine je Henri Bekerel (Henri Becquerel), francuski fizičar, radio na jedinjenjima koja sadrže element uran. Na njegovo iznenađenje, otkrio je da na fotografskoj ploči, koja treba da štiti od svjetlosti, ostaju neki magloviti tragovi, kada se ova uranova jedinjenja nalaze u blizini ploče, čak i kad je ona uvijena u crni prekrivač. Ova zamagljenje su nagovještavala da neka vrsta zračenja prolazi kroz ploču. Nekoliko materijala različitih od urana su, također, emitirali ove prodorne zrake. Materijali koji emitiraju ovu vrstu radijacije su označeni kao radioaktivni i prolaze kroz fazu koja se zove radioaktivno raspadanje. 1899. Ernest Ruterford (Ernest Rutherford) je otkrio da uranova jedinjenja proizvode tri različite vrste radijacije. Odvojio je radijacije prema njihovim prodornim sposobnostima i nazvao ih prema prva tri slova grčkog alfabeta: alfa, beta i gama radijacija.
35
Zanimljivosti o zračenju PUŠENJE JEDNE KUTIJE CIGARETA DNEVNO 6 godina PREKOMJERNA TJELESNA TEŽINA (15%) 2 godine ALKOHOL (američki prosjek) 1 godina RAZNE NESREĆE (sudari, utapanja, požari…) 207 dana PRIRODNI RIZICI (udar groma, potres, ubod insekta,…) 7 dana RAD U POLJOPRIVREDI 320 dana RAD U GRAĐEVINARSTVU 227 dana RAD U RUDNIKU ILI KAMENOLOMU 167 dana RAD U TVORNICI 40 dana POSLOVI S IZLOŽENOŠĆU ZRAČENJU (doza od 3 msv/god) 15 – 51 dana
Osnovni pojmovi ekotoksikologije Ogroman broj hemikalija, koje su u svakodnevnoj upotrebi, ozbiljno ugrožava zdravlje čoveka i ostalih živih bića. Sam podatak da se u svakodnevnoj upotrebi nalazi oko 60 000 hemikalija i da se svake godine proizvede još 1000 novih, govori dovoljno koliko je taj problem ozbiljan. Nauka koja proučava štetne tj. toksične efekte hemijskih materija na žive organizme naziva se toksikologija. Izučavanjem delovanja otrova na organizme, populacije i zajednice u uslovima zagađene sredine bavi se ekotoksikologija. Ogroman je broj faktora sredine koji mogu izazvati određene zdravstvene posljedice po čovjeka i ostala živih bića : uticaji zagađenog vazduha, vode, hrane i zemljišta uticaji energije zračenja efekti buke i vibracija. Brojne hemijske zagađujuće materije, koje dospjevaju u okolnu životnu sredinu, izazivaju niz raznovrsnih poremećaja u organizmu od kojih treba izdvojiti:
toksično dejstvo ( trovanje) Toksično dejstvo predstavlja niz poremećaja koji nastaju u organizmu pod dejstvom neke toksične materije. Toksične materije dospevaju u organizam čoveka najčešće preko kože, kroz usta i organe za varenje ili kroz pluća. Poslje resorpcije one dospevaju u krv, a zatim do jetre i organa koji su manje osetljivi na toksične materije. Jetra je najznačajniji organ u kome se razgrađuju toksične materije procesom koji se naziva detoksikacija. Ovim procesom proizvodi metabolizma toksične materije su manje otrovni i izlučuju se iz organizma. Jedan dio resorbovanih toksina dospjeva u organe koji su na njih manje osjetljivi i tu ostaju duže vrijeme. Tako se u masnom tkivu zadržavaju mnogi insekticidi, a u koštanom tkivu - stroncijum i olovo. Jedan dio toksina izlučuje se iz organizma preko bubrega , preko izmeta ( nerastvorljiva jedinjenja kao što su metali) i preko pluća ( gasoviti toksini ). 36
U kojoj će meri određena materija biti toksična zavisi od inteziteta svih ovih navedenih procesa - resorpcije, detoksikacije,deponovanja i eliminacije. Dejstvo toksičnih materija na organizam može biti: lokalno - djelovanje toksina na neposrednom mestu dodira sa organizmom - koža, sluzokoža, oči; sistemski - djelovanje toksina posle njihove resorpcije u organizam, ispoljava se na organima i sistemima organa ( organi za varenje, pluća, krv isl.).
mutageno dejstvo ( oštećenja nasljedne materije) Mutageno dejstvo može izazvati dva tipa genetskih oštećenja: promjene u građi i broju hromozoma -aberacije . Ove promjene se mogu uočiti mikroskopom promjene u samim genima ( genske mutacije). Mutageni faktori mogu se podeliti u tri grupe: fizički mutageni u koje spadaju različite vrste zračenja iz prirodnih i vještačkih izvora; hemijski mutageni - brojna organska i neorganska hemijska jedinjenja, kao i materije koje dospjevaju hranom ( aditivi, pesticidi, antibiotici ) te ih je stoga teško kontrolisati; biološki mutageni - virusi, kao i proizvodi metabolizma određenih organizama
teratogeno dejstvo ( oštećenja ploda ) Teratogeno dejstvo ovih materija je njihova sposobnost da trajno oštete embrion i izazovu pojavu nakaznosti (grč. terata = nakaza). Najveća osetljivost čoveka na dejstvo teratogenih materija je period u toku prva tri mjeseca trudnoće, koji se karakteriše brzim rastom ćelija i obrazovanjem organa embriona. Materije sa ovakvim dejstvom su mnogi citostatici, neki antibiotici, pesticidi dr.
kancerogeno dejstvo ( pojava raka na različitim organima ) Kancerogeno dejstvo toksina ogleda se u izazivanju malignih promjena - rak različitih organa u organizmu. Takve kancerogene materije preobraćaju normalne ćelije u ćelije raka koje se ubrzano dijele stvarajući maligne tumore -rastu i ugrožavaju okolna tkiva - metastaze. U posljednje vrijeme pronalazi se sve više materija sa kancerogenim dejstvom, pa se smatra da ove materije mogu čak u 60-90% slučajeva biti uzrok raka ljudi. Virusi pored mutagenog mogu imati i kancerogeno dejstvo na organizam Smatra se da postoji oko 2000 potencijalno kancerogenih materija. Dim od cigareta sadrži više od 30 kancerogenih materija. Danas najaktuelnije hemijske materije koje se mogu naći u hrani, a moraju se staviti pod strogu kontrolu date su u narednoj tabeli. 1. 2. 3. 4. 5.
pesticidi i proizvodi njihove razgradnje toksični metali i nemetali (Pb,Hg,Cd,As,Cu i dr.) hormoni antibiotici enterotoksini (botulinusa, stafilokoka i dr.)
1. aditivi (boje, konzervansi, emulgatori ) 2. deterdženti 3. fenoli 4. vinij-hlorid 5. radionukleidi 37
