Udzbenik-Zastita okolisa

Zaštita okoliša – udžbenik za studente RGGFa

1. TEMELJNA EKOLOŠKA NAČELA Ekologija je naučna disciplina koja proučava odnose tj. interakcije organizma ili skupine organizama i njihova okoliša. Počeci razvoja ekologije kao moderne nauke započinju sredinom 19. vijeka, što se intenzivira nakon 1859. i objavljivanja djela "O porijeklu vrsta posredstvom prirodne selekcije" Charles Darwina. U tom djelu on je obradio problematiku porijekla vrsta, pitanje adaptacije, selekcije, borbe za opstanak te splet međusobnih odnosa organizma i njihovu interakciju sa uslovima okoliša. Naziv ekologija uveo je njemački biolog Ernest Haeckel 1866. godine u svome djelu "Opća morfologija organizama" a potiče od grčke riječi oikos, što označava kuću, dom ili boravište i logos što znači riječ, govor ili nauka. Dakle, ekologija je nauka koja se bavi istraživanjima interakcija organizama i okoliša. Svi organizmi, kao jedinke ili populacije, smješteni su u određenom prirodnom okolišu, a o uslovima prirodnog okoliša zavisi njihov cjelokupan život. Razmnožavanjem, rastom i razvojem organizmi djeluju na svoj okoliš. Ti stalni međusobni uticaji organizama i okoliša uslovljavaju neraskidive veze organizama i okoliša, svojstvene za svaku vrstu organizma, a promjenjive u prostoru i vremenu. Čovjekovom djelatnošću mogu se bitno poremetiti međusobni odnosi organizama i životnog okoliša, a time dalje uticati na neželjene promjene prirodnog čovjekovog okoliša. Ekologija je jedna od grana biologije, multidisciplinarna i holistička , a kao naučna disciplina ne određuje što je "dobro" a što "loše". Održavajući tj. ističući važnost biološke raznolikosti i druge povezane ekološke cjeline daje se naučna baza za zaštitu okoliša. 1.1 BIOSFERA Biosfera je prostor na Zemlji naseljen živim bićima Često se naziva "četvrta ovojnica" • Sva živa materija na planeti ili dio planete okupiran živim • Zadire u ostale tri sfere (iako nema stalnih naselja u atmosferi) • U odnosu na volumen Zemlje biosfera je vrlo tanak sloj ; proteže se od ~11.000 metara ispod nivoa mora do ~15.000 metara iznad nivoa mora. UTICAJ ČOVJEKA NA BIOSFERU uticaj na atmosferu - efekat staklenika, globalno zagrijavanje, ozonske rupe, kisele kiše promjene u hidrosferi - otpadne vode, zakiseljavanje voda, termopolucija, promjene na tlu - erozija, dezertifikacija, pesticidi, herbicidi, otpad izvori energije potrošnja (sagorjevanje) fosilnih goriva, hidroelektrane, vjetroelektrane,itd

1


Slika 1.1. Uticaj ljudskih djelatnosti na biosferu.

Biosfera se sastoji od velikih količina slijedećih elemenata (MAKROELEMENTI): ugljika, azota, sumpora, kisika, vodika i fosfora. Ostali elementi su takođe esencijalni za život ali su prisutni u manjim količinama (MIKROELEMENTI): kalcij, kalij, željezo, bakar, jod...Na nivou ekosistema i biosfere govori se o stalnom recikliranju (ponovnom korištenju) ovih elemenata koji prelaze između mineralnog i organskog stanja.

Slika 1.2 Ciklus kruženja ugljika

Slika 1.3 Ciklus kruženja azota

Slika 1.4. Ciklus kruženja fosfora

Slika 1.5. Ciklus kruženja vode

2

Zaštita okoliša – udžbenik za studente RGGFa Zbog procesa unutar biosfere postoje kolanja (kruženja) spojeva odnosno elemenata sastavu tih spojeva:  kruženje atmosferskih plinova (O2 , N2 , CO2 i H2O);  kruženje elemenata iz sedimenata: tala ili stijena (P, S). Najznačajniji biohemijski procesi u biosferi su:  fotosinteza;  vezanje azota u živoj tvari;  ciklus ugljika. Svako odstupanje od normalnih vrijednosti bilo kojeg biogenog elementa i njegova kruženja u biosferi narušava razvoj i normalno funkcionisanje pojedinog ekosistema. 1.2 KONCEPT EKOSISTEMA Prvi postulat ekologije je da svako živo biće ima stalan odnos sa svim elementima njegovog okoliša - EKOSISTEM = svaka situacija u kojoj postoji interakcija među organizmima i njihovim okolišem ORGANIZAM = jedinka u okolišu OKOLIŠ = prostor u prirodi u kojemu je ujednačeno mnoštvo različitih fizičkih, hemijskih i bioloških faktora Ekosistem se sastoji od dvije cjeline: 1. cjelina živog (biocenoza) 2. medij u kojem postoji život (biotop) EKOSISTEM je znači cjelina koja uključuje životno stanište i životnu zajednicu. Životna zajednica i stanište nisu odvojeni sistemi, već pojedini činioci ekosistema. Ekosistem je dinamičan. Između žive i nežive prirode obavlja se stalna razmjena materija i energije. Uslijed stalnih djelovanja i međudjelovanja unutar sistema, kao i sistema sa okolinom, dolazi do promjena ekosistema. Temeljni razvoj ekosistema, tj. razmjena materija i energije naziva se metabolizam ekosistema u kojem se razlikuju se sljedeći razvojni stepeni: - primanje i vezivanje Sunčeve energije postupkom fotosinteze, - proizvodnja početne organske materija od neorganskih materija i Sunčeve energije te stvaranje potencijalne hemijske energije, - potrošnja početne organske materija, pretvaranje materija i energije u nove organske spojeve, - razgradnja mrtve organske materije do anorganske, - iskorištenje anorganskih materija za proizvodnju početne organske materije. Slika 1.6 Prikaz ekosistema

3 Dr.sc. Zvjezdan Karadžin, docent

Zaštita okoliša – udžbenik za studente RGGFa Materije u ekosistemu kruže. Protok je tih materija kružni i povratan, jer materija zapravo ne napuštaju ekosistem već kruže u zatvorenom toku. Izvor energije je Sunčevo zračenje. Energija kroz ekosistem protiče. Nakon što se energija u sistemu iskoristi za životne potrebe, napušta ga u obliku toplotne energije. Protok energije u ekosistemu je nepovratan. Prelazom iz jednog trofičkog stepena u drugi nastaju promjene potencijalne energije (smanjenje), jer se dio energije pretvara u kinetičku - toplotnu, koja se u sistemu dalje ne iskorištava pa znači "energetski gubitak". Ekosistem je osnovna organizacijska prirodna jedinica u kojoj su živa bića i njihov neživi okoliš prostorno i vremenski ujedinjeni proticanjem energije i kruženjem materija i dijeli se na: a) kontinentalni ekosistem - šumski, livade (travnjaci, stepe, savane), agroekosistem b) ekosistem kopnenih voda - jezero, izvor ili rijeka c) ekosistem okeana - mora i okeani dinamička cjelina sastavljena od biotičke zajednice (biocenoze) i abiotičkog okoliša - abiotička i biotička komponenta ekosistema i struktura određena je povezanim okolišnim faktorima (dostupnost hrane, temperatura, intenzitet svjetlosti, gustina populacije i dr.) - promjena u tim faktorima rezultuje dinamičnim promjenama tog sistema Osnova za funkcioniranje ekosistema je energija (geotermalna ili sunčeva energija). -

Biljke i fotosintetski mikrorganizmi pretvaraju svjetlosnu energiju u hemijsku energiju procesom fotosinteze u kojem nastaje glukoza, a oslobađa se kisik: 6CO2 + 6H2O → C6H12O6 + 6O2 • • •

glukoza postaje sekundarni energetski izvor, dio od te glukoze se odmah potroši u organizmu, ostatak se može pretvoriti u druge molekule, npr. aminokiseline.

Ćelijsko disanje je proces kojim organizmi cijepaju glukozu na njezine konstituente (H2O i CO2) obnavljajući energiju koju je "Sunce dalo biljci". Udio fotosintetske aktivnosti prema ćelijskom disanju određuje specifičan sastav atmosfere (pogotovo količinu kisika). Globalne zračne struje miješaju atmosferu i održavaju balans elemenata među područjima intenzivne i slabe biološke aktivnosti 1.3 SUKCESIJE Ekosistem se stalno mijenja, a te promjene tokom vremena nazivaju se sukcesije. Ovisno o prevladavajućem uticaju na promjene, razlikuju se dvije vrste sukcesija: 4 Dr.sc. Zvjezdan Karadžin, docent

Zaštita okoliša – udžbenik za studente RGGFa  endodinamičke, uslovljene odnosima i djelovanjem unutar ekosistema,  egzodinamičke, kao posljedica djelovanja faktora izvan ekosistema. Djelovanja izvan ekosistema mogu biti različita, a mogu se svrstati u: 1. klimatogene sukcesije, tj. uticaj klime u dužem ili kraćem geološkom razdoblju, 2. edafogene sukcesije, nastale uslijed promjena uslova zemljišta (erozije, snižavanja ili povišenja nivoa vode), 3. antropogene sukcesije, kao posljedica čovjekova djelovanja. Sve navedene sukcesije ne djeluju odvojeno, već sjedinjene, tako da je ukupan uticaj vrlo složen. Kao primjer složenih sukcesija navodi se starenje balkanskih jezera. Nakon ledenog doba naglo je oticala voda sa područja Balkana te se snižavao nivo vode u jezerima. Uslijed smanjenja dubine povećala se osvijetljena zona proizvodnje, kao i koncentracije hranjivih soli s obzirom na smanjenje vodne mase. Te egzodinamičke sukcesije pratile su i endodinamičke. Naime, kruženje organske materija nije bez ostatka, tako da se povećanom organskom proizvodnjom povećala i količina mulja na dnu. Time je prouzročeno daljnje smanjenje dubine jezera. Neka jezera, poput Pelagonijskoga, postalo je postupno bara. Nastavljenim smanjivanjem dubine vodni je ekosistem nestao, a nastao je novi kopneni ekosistem. Sukcesija znači predstavlja vremensku sekvencu vegetacije i s njom povezanih životinjskih vrsta u određenoj zoni. Kontinuirana kolonizacija, istrebljenje, izmjena populacija živih organizama na određenoj lokaciji uslijed promijena u okolišu ili unutrašnjih svojstava biljaka i životinja

Slika 1.7. Kolonizacija obale kopnenim biljkama. Slika 1.8. Vremenski raspored sukcesija.

Slika 1.9 Sukcesija: jezero - livada. Dr.sc. Zvjezdan Karadžin, docent

5

Zaštita okoliša – udžbenik za studente RGGFa ■ Klimaks – završna tačka u sekvenci sukcesije zajednica koja je ostvarila stabilno stanje Posmatrajući djelovanje ekosistema te promjene koje nastaju dolazi se do zaključka da u prirodi ne postoji pojam "biološke ravnoteže". Ekosistem je otvoreni sistem, a u određenom vremenu i pod određenim uslovima moguće je kruženje materija i energije uravnotežiti tako da postoji "dinamička ravnoteža". To je stanje mirovanja uz uslov nepromjenljivog protoka energije. Čovjekovim djelovanjem nastaju antropogene sukcesije, koje mogu u vrlo kratkom vremenu poremetiti dinamičko stanje ravnoteže sa vrlo nepovoljnim posljedicama, ne samo za ekosistem već i za čovjeka, odnosno čovjekovu zajednicu kao cjelinu. 1.4 ŽIVOTNO STANIŠTE, EKOLOŠKI FAKTORI Životno stanište ili biotop dio je biosfere koji je naseljen određenim biljnim i životinjskim vrstama. Životno stanište je ekološki pojam i prije svega obilježavaju ga ekološki faktori. Pojedina se životna staništa međusobno razlikuju. Razlikuju se i po tome što je svako naseljeno drugim sastavom biljnih i životinjskih vrsta, odnosno posebnom životnom zajednicom. Životno stanište je na primjer jedno jezero, potok ili zaliv u priobalnom moru. Pojedini dijelovi životne okoline razlikuju se međusobno prema uslovima života pojedinih populacija, odnosno vrsta. Nisu svi dijelovi Zemljine površine povoljni za razvoj pojedinih organizama, ili čak pojedinog stepena razvoja određene vrste. Ekološki se faktori tokom vremena mijenjaju i pojedinačno i skupno, a u globalu mogu se podijeliti na: - abiotičke faktore i - biotičke faktore. Ponekad je teško razdvojiti biotičke od abiotičkih faktora. Pod biotičkim faktorima smatraju se međuodnosi pojedinih vrsta u životnoj zajednici kao i djelovanje čovjeka. Biotički faktori su faktori žive prirode koji obuhvataju intraspecijske i interspecijske odnose INTRASPECIJSKI ODNOSI - odnosi organizma s organizmom iste vrste INTERSPECIJSKI ODNOSI - odnosi organizama različitih vrsta POPULACIJA = osnovna jedinica u ekologiji koju čini grupa genetski sličnih organizama koji su međusobno povezani (način razmnožavanja i zajednička zaliha gena); Populacija predstavlja dinamičan sistem koji se stalno mijenja i u kojem postoji interakcija organizama u razvitku strukture i funkcija. Odnosi među jedinkama iste vrste ili različitih vrsta mogu uticati na: - strukturu, - razvoj, - brojnost 1.4.1 Abiotički faktori Od abiotičkih faktora se posebno ističu: - temperatura, 6 Dr.sc. Zvjezdan Karadžin, docent

Zaštita okoliša – udžbenik za studente RGGFa -

voda, vlaga, svjetlo, atmosferski gasovi, hranjive materija, strujanje, tlak.

Temperatura Svi životni postupci dešavaju se na određenoj temperaturi. Djelovanja većine vrsta organizama ograničena su u uskom pojasu temperature. Temperatura je često ograničavajući faktor razvoja pojedinih organizama. O dnevnim i godišnjim promjenama temperature ovise djelovanja biljaka i životinja. U vodenim sistemima ubrzavaju se biohemijski postupci uslijed povećanja temperature. Prema Van't Hoffovu pravilu, sa porastom temperature za 10° C hemijski se postupci dešavaju dva do tri puta brže. Međutim, u vodenim sistemima dešavaju se složene biohemijske reakcije, pa se Van't Hoffovo pravilo ne može direktno primijeniti. Istraživanja su pokazala da se životni procesi ipak ubrzavaju povećanjem temperature okoline unutar ograničenoga temperaturnog raspona. Uslijed ubrzanih životnih procesa troši se više kisika. Istovremeno toplija voda sadrži manje otopljenog kisika. Posljedica je ubrzanje potrošnje kisika, dakle promjena uslova staništa. Organizmi koji za životne procese trebaju više kisika isčezavaju. Daljnjim smanjenjem kisika dolazi do anaerobne razgradnje mrtve organske materija i svih popratnih pojava. Temperatura utiče i na fizikalna svojstva vode. Voda ima najveću gustinu pri temperaturi oko 4° C, a smanjuje se i sniženjem i povišenjem temperature. Zahvaljujući toj činjenici omogućen je nastavak života u vodenim sistemima i uz vrlo hladne klimatske uslove. Hlađenjem površinskog sloja ispod 4° C smanjuje se gustina vode pa hladniji sloj pluta na površini vodnog sistema. Daljnjim hlađenjem zaledi se površinski sloj, a u dubljim se slojevima zadržava temperatura od 4° C i više, što omogućava preživljavanje organizama u vodi. Voda koja je fiziološki potrebna u protoplazmi predstavlja, u ekološkom pogledu, ograničavajući faktor kopnenih organizama. Voda se u prirodnoj okolini pojavljuje kao padavina (kišnica, snijeg, led), vodena para u tlu i u zraku te podzemna i površinska voda. Padavine su određene geografskim položajem staništa, odnosno klimatskim okolnostima. Raspored padavina tokom godišnjih razdoblja uslovljava razmnožavanje, razvoj i rast organizama, a posebno vrsta organizama u pojedinim životnim staništima. U zavisnosti o količini padavina stvaraju se različita staništa u kopnenim sistemima, kao što su: vlažne šume, savane, livade i pustinja. Na vodni režim osim količine i rasporeda padavina utiču veličine oticanja, kao i isparavanja.


Zaštita okoliša – udžbenik za studente RGGFa Vlažnost zraka označava količinu vodene pare u zraku. Na organizme kopnenih sistema utiče vlažnost zraka tako da se voda iz tijela isparava, a dalje djeluje i na plodnost, dužinu života i smrtnosti. Svjetlost Glavni izvor svjetla u biosferi je Sunčevo zračenje. Svjetlo je izvor energije za fotosintezu autotrofnih organizama (proizvođača), pa je prema tome jedan od temeljnih faktora života na zemlji. Vrlo je mali broj vrsta organizama koji mogu živjeti u potpunom mraku (neki organizmi pećina, dubokog mora i oceana). U ekološkom smislu važna je kvaliteta svjetlosti (talasna dužina ili boja) te jačina svjetla. Kvalitet svjetla od posebne je važnosti kad su posrijedi vodeni sistemi. Generalno je opaženo prodiranje svjetlosti u moru od 100 do 200 m, a u jezerima znatno manje (oko 50 m). Od toga talasne dužine crvene svjetlosti u moru prodiru samo desetak metara. Zbog toga su postupci fotosinteze u vodnim sistemima ograničeni na gornje slojeve. Svjetlost se ravnomjerno mijenja tokom dana i godine. Sa ravnomjernim promjenama svjetlosti mijenjaju se i djelovanja organizama. Sastav atmosfere, naročito donjega dijela koji ulazi u sastav biosfere, isti je na svim geografskim položajima, osim udjela vodene pare. Glavni sastojci atmosfere su azot (78,03%) i kisik (20,99%). Ostali gasovi kao što su ugljen-dioksid, argon, neon, vodik, helij, kripton, ozon, kseonon, čine ukupno oko 1 % (0,98 %). Važna je koncentracija ugljen-dioksida (0,3%), koji je potreban za fotosintezu. Azot, koji čini najveći dio atmosfere, inertan je plin. Samo u posebnim slučajevima neki se organizmi mogu koristiti azotom iz atmosfere. Kisik je potreban za disanje svih biljaka i životinja, a u atmosferi se nalazi u dovoljnim količinama. Ugljen-dioksid je, osim svjetla, jedan od ograničavajućih faktora u postupku fotosinteze. Povećanjem pritiska CO2 do određenih vrijednosti povećavaju se i postupci fotosinteze. Veće koncentracije CO2 u zraku škodljive su za zelene biljke i životinje. U vodnim ekosistemima koncentracije atmosferskih gasova nisu nepromjenljive i ovise o prilikama u tome ekosistemu. Količina otopljenog kisika ovisi naročito o temperaturi vode i otopljenim solima. Kisik u vodu dolazi otapanjem iz atmosfere i kao proizvod fotosinteze. Količina kisika u atmosferi je oko 21%, odnosno 210 cm3/l, a u vodnim sistemima ne prelazi vrijednost od 10 cm3/l (pri 0° C). U vodnim sistemima kisik je ograničavajući faktor razvoja života naročito u jezerima. Ugljen-dioksid se u vodnim sistemima nalazi u većoj količini. Porijeklo ugljik-dioksida u vodi je posljedica razgradnje mrtve organske materija, kao i disanja živih organizama. Visoke koncentracije CO2 nepovoljne su za život riba, a naročito ako se istovremeno pojavljuje i manjak kisika. Ugljen-dioksid u vodi održava ravnotežu karbonata i hidrogenkarbonata, čime se usklađuje jonska reakcija prirodnih voda. Značaj CO2 u vodi isti je kao i kod kopnenih sistema, to jest utiče na postupke fotosinteze. Otopljene soli, koje su nužne za životne postupke, nazivaju se biogene ili hranjive soli. Za život organizama najveće značenje imaju soli azota i fosfora. Zelene biljke za svoj razvoj koriste se anorganskim solima fosfora (fosfati) i azota (nitrati i nitriti). Soli azota nalaze se u prirodnim 8 Dr.sc. Zvjezdan Karadžin, docent

Zaštita okoliša – udžbenik za studente RGGFa vodama u većim količinama nego soli fosfora. Soli azota i fosfora obnavljaju se u biosferi razgradnjom mrtve organske materija i tako biogeni elementi ulaze u ciklus kruženja materija u prirodi, što se naziva biogeohemijski ciklus. Neke bakterije, alge i biljke uzimaju dio azota iz atmosfere, a dio azotovih spojeva ulazi u biogeohemijski ciklus uslijed vulkanskih aktivnosti. Iz ciklusa se gubi dio azota kao nitrat u dubokim morima, a dio odlazi u atmosferu kao posljedica denitrifikacije. Fosfor se takođe smanjuje u biogeohemijskom ciklusu taloženjem u dubokim morima, a nadoknađuje se erozijom fosfatnih stijena i naslaga ptičjeg. Osim azota, fosfora, kalija, kalcija, sumpora i magnezija, koji se nazivaju makronutrienti (makrokonstituenti), za život organizama nužni su i drugi elementi. Ti drugi elementi koji su potrebni u izrazito malim količinama, samo u tragovima, nazivaju se mikronutrienti (mikrokonstituenti). Za razvoj biljaka potrebni su željezo, mangan, bakar, cink, bor, silicij, molibden, hlor, vanadij i kobalt. Mnogi od tih elemenata važni su za razvoj životinjskih vrsta. U većim količinama ti su elementi ograničavajući faktori razvoja. Vjetrovi u atmosferi, kojima su izražena strujanja, čine jedan od bitnih ekoloških faktora. Vjetrovi utiču na djelovanje organizama, a često i na gustinu populacija. Pod uticajem jakih vjetrova pojedini organizmi mogu biti preneseni i na veće udaljenosti, čime se direktno utiče na raspored pojedinih vrsta u biosferi. Vjetar utiče i na pojačano isparavanje vode, što ima poseban efekat u područjima sa malim količinama vode, odnosno vlage. U vodnim sistemima, među ostalim, strujanja (valovi, struje) mijenjaju koncentracije otopljenih gasova te biogenih elemenata. Atmosferski pritisak u kopnenim sistemima nema naročitog značenja na razvoj pojedinih vrsta, osim što je direktno vezan sa vremenom i klimom pa su organizmi prilagođeni odgovarajućim uslovima. Hidrostatički tlak u morima umnogome se mijenja s dubinom, te dostiže vrijednosti i 1,01x108 Pa. U dubokim morima mogu živjeti samo rijetke vrste organizama.



2. ZAŠTITA OKOLIŠA U drugoj polovini 20.vijeka razvila se jedna nova stručno-tehnička, ali i naučna disciplina u kojoj je čovjek sebe stavio u prvi plan, postavio svoje zdravlje i svoje okruženje iznad prirode, te se kroz ovu novu disciplinu počeo brinuti za ono što on sam proizvodi i odbacuje kao iskorišteno i nepotrebno. Ovoj novoj disciplini dat je naziv zaštita okoliša ili, u engleskom jeziku, Environmental protection. 2.1 DEFINICIJE - Okoliš: prirodno okruženje uključujući i kulturnu baštinu kao sastavnicu, - Okolina: prirodno i od čovjeka stvoreno okruženje, - Okolica: geografski pojam. ( Rječnik bosanskog jezika autora Dževada Jahića) Prema drugim izvorima , pojam okolina se koristi u smislu društvenog okruženja (čovjek i rezultati njegova djelovanja), a pojam okolica u smislu prirodnog (biotički i abiotički elementi). Pojam okoliš (engl. environment), u tom kontekstu, predstavlja skupni naziv za kompleksno čovjekovo okruženje (prirodno i društveno). Jedna od definicija okoliša je slijedeća: Okoliš predstavlja kompleks fizičkih, hemijskih i biotičkih faktora koji djeluju na organizme i ekološku zajednicu i u konačnom određuju njihov oblik i preživljavanje (Enciklopedija "Britanica" - pojam Environment). Globalni okoliš predstavlja planetarni prostor u kojem se dešavaju uticaji između prirode i svjetskog stanovništva kao sveukupnost svih njihovih međusobnih prostornovremenskih uticaja. Nauka o okolišu (Environmental science) je interdisciplinarna nauka o međusobnoj povezanosti ljudske populacije, prirodnih resursa i onečišćenja. 2.2 POJAM I CILJ ZAŠTITE OKOLIŠA POJAM obuhvata izdvojene sadržaje, sredstva i mehanizme ophođenja sa okolišem u svrhu njegova održanja u nasljeđenom (prvobitnom) ili neznatno promijenjenom stanju. CILJ je održavanje okoliša u takvom stanju koje ne ugrožava čovjekov opstanak na nekom prostoru i u vremenu. Što se postiže zaštitom okoliša?  očuvanje kvalitete okoliša,  očuvanje prirodnih zajednica,  racionalno korištenje prirodnih izvora i energije (na prijateljski načinza okoliš),  zdrav i održivi razvitak. 

SVRHA očuvanja kvaliteta okoliša smanjenje rizika za život i zdravlje ljudi, 10 Dr.sc. Zvjezdan Karadžin, docent

Zaštita okoliša – udžbenik za studente RGGFa  

osiguravanje i poboljšavanje kakvoće življenja, dobrobit sadašnjih i budućih generacija.

Zaštita okoliša se ne bavi naučnim istraživanjima iako zahtijeva razumijevanje određenih ekoloških načela. Priroda obuhvata čitav svemir, živi i neživi svijet, zakonitosti koje u njemu vladaju i sile koje u njemu djeluju. Ekolog je naučnik koji se bavi ekologijom. Pri tome vrši istraživanja na terenu i u laboratoriji, a rezultate svojih istraživanja objavljuje u naučnim i stručnim časopisima i knjigama. Na drugoj strani, zaštitari okoliša, ekologisti, su osobe koje su aktivno uključene u pokret zaštite okoliša i ne moraju biti ekolozi. U okviru Zakona o zaštiti okoliša (Sl.list FBiH br 33/03 od 17.07.2003.), Okoliš je definiran na slijedeći način: sastavnice okoliša, odredjeni sistemi, proces i organizacija okoliša. Sastavnice okoliša su: tlo, zrak, voda, biosfera, kao i izgradjeni (umjetni) okoliš , nastao kao posljedica djelovanja ljudskog faktora i sastavni je dio okoliša. Okoliš, kao kompleksni sistem, se može biti razumijevan samo djelomično. Da bi se postiglo takvo, makar i djelomično razumijevanje, neophodno je odabrati odgovarajući pristup. To, naime, znači da naučnici koji se bave okolišem moraju imati jasno definiran predmet istraživanja, ali budući da su njihova gledišta ograničena (okvirima matične nauke, npr. biologije, hemije …), oni na taj način mogu postići samo ograničeno razumijevanje i poimanje okoliša. Takvo ograničeno razumijevanje mora biti nadopunjeno saznanjima naučnika drugih nauka, te se tek tako može postići prihvatljivo razumijevanje okoliša kao cjeline. To, dakle, znači da je izrada cjelovite ekspertize o nekom okolišu od strane jedne osobe, pa čak i jedne nauke, nemoguća. Dakle, okoliš kao kompleksni sistem, može biti izučavan samo uz primjenu multidisciplinarnih, odnosno interdisciplinarnih pristupa. To podrazumijeva sistemsku saradnju nekoliko nauka i to na principu dopunjavanja. Činjenica je da naučnici, u okviru svojih matičnih naučnih disciplina, izučavaju okoliš i pokušavaju produbiti svoje kompleksne spoznaje o njemu, što je rezultiralo razvojem novih naučnih grana kao što su biologija okoliša (eng. environmental biology), geografija okoliša (eng. environmental geography) i hemija okoliša (eng. environmental chemistry). 2.3 KAPACITET OKOLIŠA Kapacitet okoliša predstavlja sposobnost okoliša da zadovolji životne potrebe određenog broja vrsta i njihovih populacija (ograničena količina hrane, ograničen prostor i dr.). U svakoj mreži ishrane energija zadržana na nivou proizvođača nije potpuno transformirana na potrošača. Tako bi sa energetskog gledišta za ljude bilo mnogo efikasnije biti primarni konzument nego sekundarni, a kamoli tercijarni.


Zaštita okoliša – udžbenik za studente RGGFa 2.4 SASTAVNI DIJELOVI OKOLIŠA Sastavni dijelovi okoliša prema njihovoj funkciji i dinamici izmjena uslovljenih i usmjerenih temeljnim činiocima (prirodnim i društveno – privrednim) mogu se svrstati u četiri podsistema:    

prirodni okoliš (geosfera, ekosfera) preoblikovani okoliš (izgrađeni, "umjetni" okoliš - tehnosfera) demografsko - ekonomski okoliš (proizvođačka sfera) političko - kulturni okoliš (potrošačka sfera)

Većinu podsistema i pojedinih činioca okoliša nauka i praksa je dugo vremena parcijalno istraživala, no njihove međusobne veze i otkrivanje njihove međuovisnosti djelovanja danas je od odlučujućeg značaja. Zbog eksponencijalnog porasta broja stanovništva na Zemlji i intenzivnog porasta njegovih proizvođačkih i potrošačkih aktivnosti sve je slojevitije korištenje a isto tako preoblikovanje kako prirodnog tako i preoblikovanog okoliša. Slijedom toga došlo je do sve jače divergencije međuovisnosti uticaja podsistema i činioca okoliša. Uključivanjem naprednijih tehnologija u proizvodnju sve je jače izražena diferencijacija podjele rada između pojedinih privrednih regija, a pojačano je strujanje materije i energije. Jačanje proizvođačkih potencijala ne rezultira samo privrednim prednostima već uzrokuje i pojavu određenih kriznih situacija u okolišu. Nesumnjivo da je temeljni zadatak privredne politike racionalno korištenje okoliša, točnije ostvarenje funkcionalnog uređenja prostora. To naravno podrazumijeva rješavanje niza parcijalnih zadataka (prostorna organizacija života, upravljanje vodama, urbanistička rješenja, odgovarajuće upravljanje i smještaj industrijskog i ostalog otpada raznog porijeklom, zaštitu okoliša, rješenje pitanja odvodnje onečišćenih voda itd.), čije se rješenje temelji na prepoznavanju uzročno – posljedičnih veza. Na žalost sve do danas se ne posjeduje takav postupak, kojim bi brojne i vrlo različite faktore okoliša analizirali na temelju jednog jedinstvenog pristupa i odgovarajućih metoda i izvršili kompleksni premjer mogućnosti (potencijala) pojedinih regija i njihovo racionalno korištenje u kvantitativnom i kvalitativnom pogledu. Upravo stoga, jedan je od temeljnih zadataka nauke i prakse da izradi i provede analizu potencijala okoliša pojedinih regija temeljenu na kvalitativnom vrednovanju sistema dominantnih čionioca te izraditi odgovarajući model analize cjelokupnog sistema okoliša svakog pojedinog prostora (Mezősi, 1985.). Cjeloviti geografski okoliš sadržajno je slojevitiji, kompleksniji nego onaj prirodni. Dodati treba da je njegov potencijal složeniji i raznovrsniji pa društvu omogućuje povoljne egzistencijalne mogućnosti.


Zaštita okoliša – udžbenik za studente RGGFa 2.5 TEMELJNA NAČELA U NAUCI O OKOLIŠU Za razumijevanje značaja neophodno je navesti šest temeljnih načela Nauke o okolišu (engl. Environmental Science): a) Rast ljudske populacije na Zemlji je najznačajniji problem u okolišu – povećanjembroja ljudi na Zemlji, povećavaju se i potrebe za prirodnim resursima. Prenapućenost je već danas ozbiljan problem u pojedinim zemljama, naročito u zemljama u razvoju, I sve više postaje globalni problem. Održivi razvoj ili održivost je dugoročan cilj u zaštiti okoliša koji osigurava život budućim generacijama ljudi i drugih živih bića koji nastanjuju Zemlju. Prirodni resursi na Zemlji su ograničeni i njihova raspoloživost za buduće generacije je upitna, bez obzira radi li se o neobnovljivim resursima, u koje pripadaju fosilna goriva: nafta, plin i ugalj te mineralne sirovine, ili obnovljivim resursima, u koje pripadaju voda i šume. Koncept održivoga razvoja temelji se na pažljivom upravljanju i upravljanju prirodnim resursima, masovnom recikliranju i razvoju novih tehnologija za korištenje resursa i odlaganje otpada. b) Sistemi i promjene u sistemima – većina sistema (npr. planeta Zemlja) sastoji se od nekoliko komponenata ili podsistema koji su u zajedničkoj interakciji i funkcioniraju kao cjelina, pri čemu promjene u jednoj komponenti uzrokuju promjene u drugim komponentama. c) Prirodni procesi kao prijetnja čovjeku i okolišu nazivaju se još i prirodni hazardi i obuhvataju procese i događaje kao što su: poplave, klizišta, potresi, vulkanska aktivnost – potrebno je prepoznati opasnost od prirodnih hazarda za ljude i okoliš, procijeniti rizik te planirati i spriječiti ili umanjiti štetne posljedice koje mogu nastati njihovim djelovanjem. d) Sadašnjost je ključ za prošlost – pristup koji promovira ideju da su procesi koje uočavamo u skorašnje vrijeme djelovali i u prošlosti na formiranje geomorfoloških struktura. e) Primjena naučnih metoda i sistema vrijednosti za rješavanje problema u okolišu – naučnim metodama testira se funkcioniranje određenih procesa na Zemlji, a odabir rješenja za neki problem u okolišu ovisi o tome kako su postavljeni kriteriji za vrednovanje uticaja na ljude i okoliš. 2.5.1 Rast ljudske populacije na Zemlji kao najznačajniji problem u okolišu Kroz povijest ljudske civilizacije, broj ljudi na Zemlji se neprestano povećavao. Razvojem i tehnološkim dostignućima u medicini, poljoprivredi te naročito zbog iskorištavanja prirodnih resursa i energije, povećavao se i broj ukupne populacije na planeti, što je u nekim krajevima svijeta dovelo do prenapučenosti stanovništva. Poznati ekolog i mikrobiolog Garrett Hardin, koji je godinama djelovao kao profesor humane ekologije na Sveučilištu u Kaliforniji, SAD-u, začetnik je ideje o uzročno-posljedičnoj vezi između broja stanovništva na Zemlji i uticaja na 13 Dr.sc. Zvjezdan Karadžin, docent

Zaštita okoliša – udžbenik za studente RGGFa okoliš. Naime, prema Hardinu, ukupni uticaj ljudske populacije na okoliš jednak je proizvodu uticaja pojedinca na okoliš i ukupnoga broja stanovništva na Zemlji. Neki naučnici vjeruju da je broj ljudi na Zemlji blizu ili je već premašio kapacitet (pod)nošenja (engl. carrying capacity), koji se može definirati kao maksimalan broj ljudi koji može živjeti u svijetu, a da pri tom ne uzrokuje pogoršanje uslova života na Zemlji. Problem prenapučenosti stanovništva u nekim dijelovima svijeta poznat je stotinama godina, Međutim u današnje vrijeme postaje očigledno da se radi o globalnom problemu. Od tridesetih godina 19. vijeka do tridesetih godina 20. vijeka, dakle u periodu od stotinu godina, broj stanovnika na Zemlji se udvostručio i iznosio je dvije milijarde stanovnika u to vrijeme. Do sedamdesetih godina 20. vijeka, broj stanovnika na Zemlji se ponovno udvostručio, a do 2000. godine iznosio je preko šest milijardi stanovnika (slika 1.1). Očekuje se da će taj broj, do sredine 21. vijeka, iznositi između deset i petnaest milijardi. U novije vrijeme ovaj problem je nazvan populacijska bomba, jer eksponencijalan rast broja ljudi na Zemlji pokazuje suviše nagli porast stanovništva u novije doba. Broj ljudi koji se povećava svake godine nije konstantan, međutim, konstantan je postotak godišnjega povećanja broja ljudi, tj. stepen rasta stanovništva.

Slika 2.1 Eksponencijalni rast ljudske populacije na Zemlji (modificirano prema Keller, 2000.)

2.5.2 Održivi razvoj Sve donedavno ljudi su koristili prirodne resurse, a nisu vodili previše računa o njihovim količinama i mogućnosti njihova obnavljanja i recikliranja. Rezultat takvoga neodgovornog ponašanja je već sada akutni problem drastičnog smanjenja nekih neobnovljivih prirodnih resursa, poput nafte ili uglja, ili pogoršanja kvaliteta obnovljivih prirodnih resursa, kao što su vode. 14 Dr.sc. Zvjezdan Karadžin, docent

Zaštita okoliša – udžbenik za studente RGGFa Naglim rastom ljudske populacije na Zemlji u zadnjih nekoliko decenija te prekomjernim iskorištavanjem prirodnih resursa, uz istovremeno nagomilavanje sve većih količina raznovrsnoga otpada, nastaje kriza okoliša (slika 2.2).

Slika 2.2 Uzroci nastajanja krize okoliša

Uspješno rješavanje nagomilanih problema u okolišu zahtijeva temeljitu promjenu u načinu života ljudi i razvoj svijesti o nužnosti zaštite okoliša, odnosno prihvatanje etičkih principa prema okolišu. Začetak nauke pod nazivom Etika okoliša (engl. Environmental ethics) započinje ranih sedamdesetih godina prošloga vijeka, kada su objavljeni prvi radovi iz toga područja: – Lynn White (1967): Povijesni korijeni ekološke krize (engl. Historical roots of ecological crisis), – Garett Hardin (1968): Tragedija zajednica (engl. Tragedy of commons). Najveći uticaj na razvoj “Etike okoliša” imao je američki naučnik Aldo Leopold sa Sveučilišta u Wisconsinu, SAD-u, koji je inicirao prihvatanje koncepta “Etike o zemlji” (engl. Land ethic), koji stavlja naglasak na brigu o cijelom fizičkom okolišu. Do pedesetih godina prošloga vijeka, etika kao nauka usmjerena je isključivo na položaj pojedinca u savremenom društvu i njegova moralna načela koja mu osiguravaju ulogu u društvu. Prihvatanjem koncepcije “Etike o zemlji”, koja se kasnije razvila u “Etiku okoliša” pomiču se granice zajedničke brige o okolišu i uključeni su: tlo, voda, zrak, biljke, životinje, pod zajedničkim nazivom “zemlja”. Od devedesetih godina prošlog vijeka, u globalnim razmjerima sve više prevladava koncept održivog razvoja ili održivosti (eng.: sustainability), koji mnogi definiraju na dva načina: 1. održivi razvoj osigurava budućim generacijama jednaku dostupnost prirodnim resursima. 2. održivi razvoj je tip razvoja koji je ekonomski isplativ, ne šteti okolišu i socijalno je opravdan. 15 Dr.sc. Zvjezdan Karadžin, docent

Zaštita okoliša – udžbenik za studente RGGFa Kao rezultat promjene filozofije razmišljanja o kvaliteti okoliša i naročito očuvanja prirodnih resursa na Zemlji, u današnje vrijeme sve više prevladava pristup pod nazivom: “Održiva globalna ekonomija”. Pod time pojmom se podrazumijeva pažljivo korištenje i mudro upravljanje planetom i njegovim resursima, analogno načinu na koji ekonomisti tradicionalno upravljaju novcem i robom. Da bi globalna ekonomija bila i održiva, mora zadovoljiti sljedeće kriterije: a) budućim generacijama treba osigurati dobru kvalitetu temeljnih prirodnih resursa, neophodnih za život ljudi: zraka, vode i tla, a potrebno je očuvati i održati stabilnost prirodnih ekosistema, b) izvori energije moraju se razumno koristiti, a nužno je kontrolisati ispuštanje otpadnih materija u atmosferu te spriječiti daljnje pogoršanje klimatskih uslova na Zemlji, npr. od globalnoga zatopljavanja, c) potrebno je donijeti odgovarajuće planove korištenja prirodnih resursa, koji će spriječiti daljnje pogoršanje kvalitete obnovljivih resursa, a istovremeno omogućiti da se dio neobnovljivih resursa osigura za buduće generacije, d) socijalni, pravni i politički sistemi moraju se razvijati na načelima demokratskih tradicija, usmjereni ka postizanju ciljeva održive globalne ekonomije. Očuvanje prirodnih resursa moguće je postići odgovarajućom strategijom kontrole rasta stanovništva na Zemlji, a preduslov je poraditi na edukaciji ljudi, naročito u zemljama u razvoju, jer je dokazano da su stepen rasta i pismenost stanovništva u obrnuto proporcionalnoj vezi. Postojeća globalna ekonomija većim dijelom je bazirana na korištenju fosilnih goriva. U budućnosti, planovi korištenja energije morat će uzeti u obzir veće korištenje obnovljivih, alternativnih izvora energije kao što su vjetar i solarna energija. Planovi korištenja i očuvanja prirodnih resursa mogu biti efektivni samo razvojem odgovarajućih mjera koje će kontrolirati rast stanovništva na Zemlji i korištenje resursa. U tom cilju, potrebno je razvijati postojeće sisteme davanja poticaja i poreznih olakšica, kao i znatnije finansijske pomoći zemljama u razvoju. U razvijenim zemljama potrebno je potaknuti odgovarajuće političke promjene, koje će potaknuti vlade pojedinih zemalja na potpisivanje važnih protokola o kontroli emisija onečišćujućih materija u okoliš. Bosna i Hercegovina (BiH), koja je teritorijalno i demografski mala zemlja i pred višestrukim izazovima globalizacije i integracije u Evropsku Uniju, mora prilagoditi svoj razvojni put konceptu održivoga razvoja. To znači da BiH mora maksimalno zaštititi svoje prirodne resurse za buduće naraštaje, ali istovremeno mora jačati ekonomsku vitalnost i biti socijalno osjetljiva (slika 2.3). Na taj način su ekološka, ekonomska i socio-kulturna održivost uzajamno umrežene I međuovisne, a definiraju integralni održivi razvoj Bosne i Hercegovine koji promoviše kvalitetu života stanovništva BiH, ali istovremeno čuva prirodna bogatstva kao temelj kvalitete života. 16 Dr.sc. Zvjezdan Karadžin, docent


Slika 2.3 Generalni koncept integralnoga održivog razvoja

2.5.3. Sistemi i promjene u sistemima Sistem je skup objekata koji se promatra s obzirom na međusobno djelovanje njegovih sastavnih dijelova i vanjske uticaje. Primjeri nekih sistema su: planet, vulkan, okeanski bazen, vodonosni sistem. Većina sistema sastoji se od nekoliko komponenata ili podsistema koji su u zajedničkoj interakciji i funkcioniraju kao cjelina, pri čemu promjene u jednom podsistemu uzrokuju promjene u drugim podsistemima. Planeta Zemlja je globalni sistem koji se sastoji od nekoliko podsistema: atmosfere (zrak), hidrosfere (voda), biosfere (život) i litosfere (tlo, stijene). Njihovom međusobnom interakcijom mijenjaju se površinski oblici na Zemlji. Promjena u veličini ili učestalosti procesa u jednom od Zemljinih podsistema, uzrokuje promjenu u ostalim podsistemima. Ovo svojstvo koordinirane promjene u različitim dijelovima okoliša poznato je kao Princip jedinstvenosti okoliša (engl. environmental unity). Značajne promjene reljefa na Zemlji, kao npr. nastanak planina, događaju se najvećim dijelom uslijed tektonskog izdizanja i zbog vulkanskih procesa. Procesi koji uzrokuju izdizanje planina utiču na promjene u atmosferi, stvarajući regionalne promjene u raspodjeli i režimu padavina. Ove promjene zatim utiču na promjene u hidrosferi, budući da se mijenja hidrološki režim i količina voda koja protiče riječnim koritima i utiče u mora i okeane. Javlja se promjena i u biosferi, mijenjaju se i prilagođavaju biljni i životinjski organizmi u novonastalim uslovima. Javljaju se promjene i u litosferi, uslijed stvaranja pojačane erozije na strmim obroncima planina, a erozijski procesi utiču na stvaranje sve većih količina ishodišnih materijala za sedimentne stijene. Poznato je da Zemlja, kao sistem, nije statična; ona je u suštini dinamički sistem, koji se stalno mijenja. Ovakav dinamički sistem je otvoreni sistem, u kojem dolazi do izmjene materija ili energije sa okolišem. Zemlja kao otvoreni sistem prima energiju od Sunca, a dio energije vraća u svemir. Osim toga, velika količine meteorita svake godine pada na površinu Zemlje, a male količine zemaljskog materijala oslobađaju se s površine i odlaze u svemir u gasnoj fazi. 17 Dr.sc. Zvjezdan Karadžin, docent


Za razliku od Zemlje, kao globalnog otvorenog sistema, sistemi u zemaljskom okolišu, u kojima se materija u potpunosti recikliraju i kontinuirano mijenjaju kroz prirodne cikluse, nazivaju se zatvoreni sistemi. U zatvorenim sistemima ne dolazi do interakcije sa okolišem izvan granica sistema. Primjer za zatvorene sisteme su: ciklus stijena u prirodi i hidrološki ciklus (slika 1.4 i 1.5). Za uspješno rješavanje problema u okolišu, od izuzetne je važnosti sposobnost predviđanja promjena u sistemu. Potrebno je prije svega razumjeti kako izmjena materija i energije u otvorenim sistemima, odnosno ulaz i izlaz iz sistema, utiče na ukupni bilans u sistemu. U tom smislu, značajna je analiza ulaza i izlaza. U tabeli 2.1 prikazana su srednja vremena zadržavanja nekih materija u prirodnim sistemima. 2.5.4. Prirodni procesi kao prijetnja čovjeku i okolišu Procesi na Zemlji, koji uzrokuju gubitak ljudskih života i velike materijalne štete, nazivaju se opasni prirodni procesi ili prirodni hazardi. Tabela 2.1 Srednje vrijeme zadržavanja materija u sistemima

Najčešći prirodni hazardi su: oluje, poplave, potresi, klizišta i vulkanske erupcije. Veličina i učestalost ovih procesa ovisi o faktorima kao što su: klimatska obilježja, geološke karakteristike i vegetacija. Na primjer, pojava poplave na nekom području ovisiti će o: intenzitetu i jačine padavina, infiltracijskom kapacitetu tla, stepenu evapotranspiracije, vrsti i obilju vegetacije i topografiji. Povećanje broja ljudi na Zemlji i koncentriranje stanovništva i resursa u većim sredinama (npr. gradovima) povećava opasnost od opasnih prirodnih procesa. Ovaj trend je danas sve više naglašen, tako da mnogi ljudi danas žive u područjima u kojima vrlo često dolazi do pojava prirodnih hazarda. 18 Dr.sc. Zvjezdan Karadžin, docent

Zaštita okoliša – udžbenik za studente RGGFa Uticaj prirodnih hazarda na ljude i okoliš može se predvidjeti razmatranjem klimatoloških, geoloških i bioloških uslova na nekom području i na taj način moguće je barem umanjiti njihove štetne posljedice. Naučnici bi trebali, nakon što identifikuju potencijalno opasne prirodne hazarde, svoje informacije i znanja prenijeti prostornim planerima i političarima, koji odlučuju o konkretnim mjerama za suzbijanje ili ublažavanje prirodnih hazarda. 2.6. ZAKONODAVSTVO O ZAŠTITI OKOLIŠA 2.6.1. Međunarodni sporazumi i ugovori o zaštiti okoliša Početkom devedesetih godina 20. vijeka, intenzivirane su aktivnosti na međunarodnom planu po pitanju donošenja različitih ugovora i konvencija o zaštiti okoliša. Neke od njih odnose se na rješavanje lokalnih problema širom svijeta, kao npr. Konvencija UN-a o borbi za sprečavanje širenja pustinjskih područja, dok se druge odnose na svjetske probleme, na primjer smanjenje emisije stakleničkih gasova u atmosferu, koji doprinose globalnom zatopljivanju. Svjetski samit u Rio de Janeiru, koji je održan 1992. godine, i potpisivanje Montrealskoga protokola 1987. i 1990. godine bili su važne prekretnice za razumijevanje značaja uticaja štetnih gasova na razaranje ozonskoga omotača te uticaja stakleničkih gasova na globalno zatopljavanje, kao i druge moguće klimatske posljedice. Montrealski protokol o zabrani materija koje razaraju ozonski omotač potpisalo je 175 zemalja svijeta, a njime je propisana zabrana ispuštanja hlorofluorougljika (CFC, freona) i drugih gasova, koji štetno utiču na ozonski omotač u atmosferu, do 2000. godine. Na Svjetskom samitu u Rio de Janeiru usvojena je tzv. Agenda 21, koja predstavlja sveobuhvatan plan djelovanja na globalnom, regionalnom i lokalnom planu u vezi upravljanja i zaštite okoliša. Značajan dokument, koji je proizašao iz ovog samita je Okvirna Konvencija UN-a o klimatskim promjenama (engl. United Nations Framework Convention on Climate Changes-UNFCCC). Ova Konvencija je stupila na snagu 1994. godine, a preko 50 zemalja je do danas ratifikovalo ovaj dokument. Dodatna važnost ovog samita je i činjenica da u svjetskom zakonodavstvu i praksi od tada sve više dominira princip usvajanja mjera opreza (engl. Precautionary principles), što znači da se određene aktivnosti ili radnje ograničavaju ili potpuno zabranjuju, ukoliko postoji određena vjerojatnost da one mogu štetno djelovati na okoliš. Ovaj princip je naročito značajan za umanjivanje štetnih posljedica od materija koje su perzistentne i imaju dugotrajne posljedice za okoliš. Nakon samita u Rio de Janeiru, važan događaj za očuvanje okoliša u svjetskim okvirima bio je potpisivanje protokola u Kyotu 1997. godine. Osnovni sadržaj Kyoto protokola je obaveza zemalja, a naročito industrijski najrazvijenijih zemalja, da smanje emisije stakleničkih gasova za 5,2 % u odnosu na količine emisija iz 1990. godine, u razdoblju od 2008 do 2012. godine. Naime, globalna emisija CO2 od samita u Riu rasla je za nekoliko postotaka godišnje, tako da bi ukupno smanjenje trebalo biti daleko više od 5%. Neke zemlje, kao SAD, trebale bi tako smanjiti emisiju svojih stakleničkih gasova i preko 20%. U Montrealskom sporazumu i Kyoto protokolu ugrađen je još jedan bitan princip tzv. zajedničke, ali različite odgovornosti zemalja za stanje u globalnom okolišu. Naime, ideja je da sve zemlje 19 Dr.sc. Zvjezdan Karadžin, docent

Zaštita okoliša – udžbenik za studente RGGFa dijele globalni okoliš i imaju zajedničku odgovornost prema njegovom očuvanju, međutim, neke zemlje doprinose više onečišćenju i drugim negativnim uticajima na okoliš, a neke imaju značajno više finansijskih sredstava za razvoj alternativnih rješenja, koja bi bila manje štetna za okoliš. Na taj način, najveći onečišćivači bi trebali platiti više i brže, ali i oni to često nisu spremni učiniti, prvenstveno braneći svoje ekonomske interese. Krajem 2000. godine, potpisnici Kyoto protokola pokušali su donijeti sporazum o njegovoj implementaciji koji je trebao biti obavezujući. Problem vezan za implementaciju ovoga protokola nastao je većim dijelom od pokušaja nekih industrijski najrazvijenijih zemalja da smanjenje stakleničkih gasova u atmosferu riješe tako što će veći dio svojih gasova ispustiti u druge prirodne resurse, koji imaju sposobnost vezanja i neutralizacije štetnih posljedica gasova, kao što su okeani i šume. Nakon sedmica diskusija i ovi pregovori su propali i dogovor nije postignut. Tek 2004. godine, nakon što je Ruska Federacija prihvatila Kyoto protokol, dostignuta je kritična masa da bi Kyoto protokol mogao stupiti na snagu. Period važenja Kyoto protokola je istekao. Sad treba uvesti nove mehanizme zaštite okoliša koji moraju biti globalno prihvaćeni bez izuzetaka kako je to bilo sa Kyoto protokolom, tako da se time obavežu ne samo preostale razvijene zemlje koje ga nisu potpisale ( SAD, Australija), nego i zemlje u razvoju prevashodno Kina koja nije imala kvantifikovanu obavezu prema Kyoto protokolu a čini ogromna zagađenja okoliša, naročito kroz upotrebu fosilnih goriva, primarno uglja kojeg godišnje spali preko 1 milijardu tona. To će značiti da će i naša zemlja dobiti kvantifikovanu obavezu smanjenja emisija tako da se mora početi intenzivno raditi na tom polju kako bi se to uspješno implementiralo. 2.7 ASPEKTI ZAŠTITE OKOLIŠA 2.7.1 Ekonomski aspekti zaštite okoliša Povezivanje ekologije i ekonomije je nužno i neizbježno pošto u današnjem svijetu novac ima bitan uticaj i na ekološko razmišljanje o korištenju privrednih resursa. Zajednički moto ekonomije i ekologije je da je neophodno poduzeti sve neophodne ekološke mjere na zaštiti okoliša i planete Zemlje, a da se istovremeno, dugoročno gledano, ostvari i ekonomska korist. Povezivanje ekonomije i ekologije u praksi je omogućeno razvojem informatike, odnosno stvaranjem zajedničkog informatičkog modela sa zajedničkom varijablom - entropijom. Poznato je da se kod svih fizikalnih ili hemijskih procesa jedan dio energije pretvori u energetski oblik koji se više ne može koristiti - entropiju. Uglavnom se svaki resurs ljudskim djelovanjem na kraju pretvori u neki vid otpada, to jest nalazi se u stanju više entropije.To se može objasniti na primjeru vožnje automobilom. Entropija nastaje u obliku davanja toplotne energije okolini kao i emisije štetnih supstanci u zrak, zemljište, vodu. Faber je prvi sa svojim saradnicima primijenio informatički model na primjeru ponovnog dobivanja sirovina iz otpada. Na osnovu ovoga modela ustrojeno je takozvano ekološko knjigovodstvo koje u jednom zajedničkom sistemu obuhvata različite troškovne klase: - potrošnju materijala. - potrošnju energije, 20 Dr.sc. Zvjezdan Karadžin, docent

Zaštita okoliša – udžbenik za studente RGGFa - nastajanje raznih vrsta otpada ( čvrsti, gasoviti, tečni ), - odvod toplote, itd., a proračun se vrši preko ekvivalentnih koeficijenata. Pitanje troškova u tržišnoj privredi je vrlo bitan faktor. Svaki ekonomsko-tehnički razvoj želi prebaciti nastale troškove : - na treću osobu odnosno na društvo, - na buduće generacije, - na prirodu. Kod zaštite okoliša i promjene cijena sirovina tržišni mehanizmi uglavnom reaguju sa velikim zakašnjenjem. Zato političke strukture trebaju preuzeti ulogu regulatora. To je u njihovom interesu jer donošenjem odgovarajuće zakonske regulative sprečavaju nastajanje novih zagađenja, pa i saniranje postojećih. Pošto u krajnjem efektu uglavnom država snosi sve troškove za rješavanje ekoloških problema iz prošlosti (zagađenih voda, zemljišta i zraka ), na taj način smanjuje i svoje troškove u budućnosti. Ukoliko je uzročnik zagađenja poznat, onda se troškovi, ili samo jedan njihov dio, prebacuju na njegov teret. Odnos između ekonomije i ekologije je ključni faktor u ekološkoj modernizaciji ekonomske politike. Ekološka modernizacija ekonomske politike može se definisati sa tri osnovna postulata: - Povećanje proizvodnje uz istovremenu štednju resursa - Održavanje stabilnosti kvaliteta okoliša postaje cilj ekonomije - Promjena načina razmišljana i ekološke svijesti te uvođenje zakonske regulative koja će stimulisati ćišće tehnologije (eko porez) 2.7.2 Pravno-politički aspekti zaštite okoliša Politika zaštite okoliša obuhvata sve neophodne mjere koje su potrebne da se ispune tri osnovna cilja: - Da se čovjeku osigura čist i zdrav okoliš koji je neophodan za civilizovan i human način življenja. - Da se zaštiti zemljište, zrak, voda, biljni i životinjski svijet od neodgovornog ponašanja čovjeka. - Da se riješe problemi šteta koje je čovjek već nanio ili nanosi okolišu. Politika zaštite okoliša obuhvata široki spektar različitih mjera sa zajedničkim ciljem da se postigne stanje u kojem priroda može na principu samoodrživosti održati ekološku ravnotežu. Samo na taj način može se omogućiti da i buduće generacije mogu uživati u blagodetima prirode. Prilikom donošenja zakona iz oblasti zaštite okoliša neophodno je izvršiti povezivanje pravne regulative sa tržišnom stimulacijom: - uvođenjem varijabilnih poreza i taksi za zaštitu okoliša čija visina varira ovisno o ponašanju uzročnika zagađenja, 21 Dr.sc. Zvjezdan Karadžin, docent

Zaštita okoliša – udžbenik za studente RGGFa uvođenjem taksi za emitovanje zagađujućih materija (CO2, SO2), fluorovodoničnih spojeva itd), - uvođenjem taksi za korištenje pesticida i vještačkih đubriva, - uvođenjem taksi za deponovanje posebnih vrsta otpada, - uvođenjem posebnih propisa za pakovanje gotovih proizvoda itd. Cilj ovih mjera je tržišna stimulacija proizvođača da na različite načine smanje emisiju otpadnih supstanci, odnosno da se visokim taksama destimulišu veliki zagađivači. U ekstremnim uslovima veliki zagađivači su takvim propisima stavljeni pred alternativu: - ili mjenjati tehnologiju, - ili zatvoriti preduzeće. Ekološki i ekonomski je opravdanije mijenjati tehnologiju. -

2.7.3 Ekološka hemija Po statističkim procjenama danas se u svijetu industrijski proizvodi oko 100 000 različitih hemikalija. Svake godine se na tržištu pojavi oko 1000 novih supstanci. Godišnje se na svjetskom tržištu proda oko 250 miliona tona organskih supstanci. Najveći dio tih supstanci poslije upotrebe dospije nekontrolisano u Ijudsku okoliš. Iz tih zvaničnih statističkih podataka Metoda Taloženje Oksidacija Neutralizacija Flotacija Centrifugiranje Ekstrakcija

Primjeri upotrebe Teški metali u obliku hidroksida i oksihidrata Boje Neutralizacija kiselih otpadnih voda Izdvajanje ulja i masti, otpadna voda iz fabrike papira Masti, ulja i ugljikovodici iz otpadnih voda Benzol, laka ulja, fenoli

Tabela 2.2: Procesi u fizikalno-hemijskom prečišćavanju otpadnih voda

može se izvući zaključak koliko se mijenja naša okoliš. Dva osnovna postulata kod istraživanja međusobnog odnosa između hemikalija i živih/neživih komponenti ekosfere su: 1. utvrditi stepen zagađenja okoliša, 2. smanjiti stepen zagađenja i nastale posljedice. Utvrđivanje stepena zagađenja u ekološkoj terminologiji se naziva ekodijagnoza. Ona sadrži: - registrovanje zagađenja i njegovu visinu, - vrstu zagađenja, - ekotoksičnost i toksičnost, - perzistenciju (otpornost) i razgradnju/razlaganje, reakcije pretvaranja, - širenje u okolišu, - akumulaciju u okolišu.


Zaštita okoliša – udžbenik za studente RGGFa Smanjenja stepena zagadenja i njegovih posljedica u ekološkoj terminologiji se naziva ekoterapija. Ona sadrži: - smanjenje emisije u produkciji, - smanjenje tehničkih onečišćenja, - poboljšanje/substituciju tehnika, - substituciju neželjenih proizvoda, - poboljšanje tretmana otpada. 2.7.4 Inžinjerska geohemija Geohemija se tradicionalno bavi istraživanjem raspodjele hemijskih elemenata u prirodi/zemljištu. U zadnjih dvadesetak godina bavi se i pronalaženjem uzroka zagađenja, odnosno analizom zemljišta i sedimenata. Glavni zadatak istraživanja nove specijalizovane naučne discipline "inženjerske geohemije" je kondicioniranje otpada, kako u smislu deponovanja tako i u smislu ponovne upotrebe, zatim istraživanja vezana za nalaženje pogodnih lokacija za dugoročno deponovanje i sl. 2.7.5 Geotehnika Geotehnika je takođe našla primjenu u zaštiti okoliša. Najviše se primjenjuje u vodogradnji, vodosnabdjevanju i učvršćivanju i zaptivanju tla/zemljišta. Naročito se to odnosi na saniranje starih odlagališta, bilo da se radi o uništavanju otpada bilo o sprječavanju/ograničavanju širenja zagađenja okoliša sa starih odlagališta. Geološka i hidrološka istraživanja ukazuju na puteve širenja štetnih supstanci u zemlji i okolini deponije. Od posebne važnosti su hidrogeološki parametri: propusnost, pravac kretanja i brzina kretanja podzemnih voda. 2.7.6. Geofizika Geofizika se bavi istraživanjima površine starih odlagališta. Kao primjer potrebno je izvesti geološko i geofizičko ispitivanje lokacije za jednu deponiju: 1. pripremanje početne dokumentacije: geološke karte, snimci iz zraka, itd.; 2. početni radovi na lokaciji: detaljne karte, snimanje geoloških profila, ispitne bušotine (podzemna struktura), itd.; 3. bušenje ispitnog bunara: stanje, pravac i brzina tečenja podzemnih voda, uzorci za analize, itd.; 4. pokušaj pumpanja, određivanje propusnosti; 5. laboratorijski radovi: analiza veličine zrna (sastav tla), rentgenska analiza (mineralni sastav), poroznost, struktura, mikropaleontološko ispitivanje (put vode), geohemijski 23 Dr.sc. Zvjezdan Karadžin, docent

Zaštita okoliša – udžbenik za studente RGGFa parametri (sadržaj karbonata, organske supstance, pH vrijednost, teški metali, itd.), sadržaj vode, plastičnost (DIN 18196), permeabilitet, itd.); 6. geofizička ispitivanja: geomagnetika, gravimetrija, geoelektrična ispitivanja, itd. Primjena u vodogradnji se odnosi na kompletan kružni ciklus vode: uzimanje vode iz prirode, pripremanje, korištenje, zagađenje, prečišćavanje i vraćanje vode u prirodni vodotok. U nekim slučajevima je zadatak veoma kompleksan: sanacija čitavog vodotoka. 2.7.7 Građevinarstvo Primjena građevinske tehnike u zaštiti okoliša se prije svega odnosi na jednu važnu korelaciju koja se stalno provlači kroz zaštitu okoliša: štednja energije=smanjenje zagađenja. 2.7.8 Geologija Načine korištenja geoloških informacija za rješavanje specifičnih problema u okolišu izučava primijenjena geologija, koja se u anglosaksonskoj literaturi naziva Geologija okoliša (Environmental Geology). Geologija okoliša bavi se fizičkim aspektima okoliša. Geologija pomaže u rješavanju nekih značajnih problema u okolišu kao što su: 1. Upravljanje prirodnim resursima u skladu sa konceptom održivog razvoja – geološke informacije osiguravaju procjenu količina i dostupnosti obnovljivih prirodnih resursa i omogućuju njihovu eksploataciju na ekonomski isplativ način, koji ne šteti okolišu. 2. Onečišćenje okoliša (tla, vode, zraka) – geološke informacije omogućuju određivanje veličine antropogenih uticaja na pojedine fizičke aspekte okoliša te mjere za umanjivanje ili ublažavanje štetnih posljedica nastalih onečišćenjem. 3. Geološki hazardi (poplave, klizišta, potresi, vulkanska aktivnost) – geološke informacije omogućuju proučavanje prirodnih hazarda u cilju preventivnoga djelovanja i smanjivanja njihovih štetnih posljedica za ljude. 4. Upravljanje otpadom – geološke informacije koriste se u odabiru prikladnih lokacija za odlaganje otpada. 5. Planiranje korištenja zemljišta, analize uticaja na okoliš i procjena rizika – geološke informacije koriste prostornim planerima u planiranju korištenja zemljišta i stručnjacima koji se bave zaštitom okoliša za ocjenu prihvatljivosti nekog zahvata, koji se planira izgraditi ili dograditi na okoliš te za procjenu rizika, koji ovisi o vjerojatnosti pojave štetnoga događaja i posljedica koje se javljaju u tom slučaju nastanka štetnoga događaja. U kratkim crtama je navedena primjena različitih naučnih (tehničkih) disciplina u zaštiti okoliša. Na taj način se vidi da je zaštita okoliša interdisciplinarna nauka koja osim tehničkih nauka objedinjuje i društvene nauke, zatim i jednu opštu kulturu ponašanja čovjeka u odnosu na prirodu. 24 Dr.sc. Zvjezdan Karadžin, docent


3.

SASTAVNICE OKOLIŠA

Okoliš je prirodno okruženje u ukupnosti uzajamnog djelovanja te kulturna baština kao dio okruženja kojeg je stvorio čovjek i sastoji se od:  zraka,  tla/zemljišta,  vode i mora,  klime,  biljnog i životinjskog svijeta. 3.1 ZRAK Atmosferu možemo definirati kao sloj zraka koji obavija Zemlju i rotira zajedno s njom, a zrak kao gasovitu smjesu od koje se sastoji Zemljin gasoviti omotač. Zemljina atmosfera vezana je uz Zemlju uglavnom gravitacijskim silama, a tek u višim slojevima (iznad 1.000 km), gdje dolazi do disperzije gasova u međuplanetarni prostor, prevladavaju elektromagnetske interakcije. Danas se vjeruje da je Sunčev sistem nastao hlađenjem međuzvjezdane prašine i plina, pri čemu su Sunce i velike planete jakim gravitacijskim silama uspjeli zadržati svu okolnu materiju (zato vjerno odražavaju sastav prvobitne međuzvjezdane prašine), dok su manje planete (Venera, Zemlja, Mars) nastale agregacijom manjih svemirskih tijela, pretežno silikatnog sastava. Tako su manje planete nastale bez vlastitog plinskog omotača iz prvobitne smjese, a njihova atmosfera nastajala je postupno otpuštanjem gasova iz vrućih stijena. Ovi su gasovi bili pretežno vodena para, ugljendioksid i azot. Na Zemlji se voda kondenzovala, ugljendioksid se vezao u obliku karbonata, a dominantan plin postao je azot. Prvobitna atmosfera nije sadržavala veće količine kisika i bila je hemijski blago reducirajuća. Samo u takvim uslovima mogao je nastati život, jer su organske molekule kao građevne jedinice živih organizama podložne oksidaciji i kao takve su nestabilne na zraku (s velikim udjelom kisika) kakav danas poznajemo. Redukujući karakter prvobitnog zraka očituje se u sastavu starih stijena koje sadrže dvovalentno željezo i mnoge sulfide, koji se uz današnji sastav zraka takođe ne bi mogli održati. Slika 3.1. Povećanje količine kisika i razvoj života na Zemlji

Prvi kisik u zraku nastao je fotolizom vodene pare i ugljendioksida. Sunčevo zračenje je moglo razoriti molekule vode na kisik i vodik, pri čemu se vodik 25 Dr.sc. Zvjezdan Karadžin, docent

Zaštita okoliša – udžbenik za studente RGGFa kao najlakši dizao u više slojeve, odakle je mogao izaći u međuplanetarni prostor, dok se kisik pomalo nagomilavao u donjim dijelovima. Nije moglo doći do većeg nagomilavanja kisika jer se trošio na oksidaciju dvovalentnog željeza u stijenama i okeanima ili vodika iz vulkana. Procjenjuje se da je sadržaj kisika u tadašnjem (predbiotskom) zraku bio manji od sadašnjeg miliontnog dijela. Fosili pokazuju obilnu prisutnost života već prije 3,5 milijardi godina, a s razvitkom života na Zemlji počinje se mijenjati i sastav zraka. Kisik, koji je postojao samo u tragovima, počeo se oslobađati procesima fotosinteze. Veći udio kisika znatno je smanjio prodor Sunčeva visokoenergetskog zračenja do površine Zemlje omogućavajući na taj način razvoj složenijih oblika života kao npr. eukariotske ćelije (s jezgrom) prije 1,4 milijardi godina i višećelijskih organizama sa djelotvornijim mehanizmima iskorištavanja energije. Sve brži razvoj života i fotosinteze pridonosili su daljnjem porastu sadržaja kisika u zraku iz kojeg je fotolizom u višim slojevima mogao nastati ozon. Ozon vrlo dobro apsorbuje ultraljubičasto zračenje koje šteti živim organizmima, pa se nakon stvaranja ozonskog sloja život mogao proširiti na okeane i kopno, čime se naglo povećao fotosintetski izvor kisika, a time i udio kisika u zraku. Sadašnji udio kisika od dvadesetak posto postignut je (vjerovatno i premašen) u paleozoiku, a najkasnije u devonu. Razvoj Zemljine atmosfere usko je povezan s razvojem života na njoj i obrnuto. Danas gotovo svi gasovi od kojih se sastoji atmosfera sudjeluju u kružnim procesima, tj. imaju svoje izvore, određeno prosječno vrijeme zadržavanja u atmosferi i svoje odvode. Nagomilavaju se samo inertni gasovi, kao npr. plemeniti gasovi. 3.1.1 Sastav atmosfere Kada se govori o vertikalnoj strukturi Zemljine atmosfere, treba znati da ne postoji oštra granica između atmosfere i međuplanetarnog prostora, tj. atmosfera se ne završava naglo, već postaje sve rjeđa s visinom.

Tabela 3.1 Sastav atmosfere

Ukupna masa Zemljine atmosfere bez vodene pare iznosi približno 5,157x1018 kg, što je otprilike jedan milioniti dio Zemljine mase. Čak se 99% mase atmosfere nalazi u sloju do približno 30 (35) km od tla, 75% unutar 11 km i 50% unutar 5 km od površine tla.


Zaštita okoliša – udžbenik za studente RGGFa 3.1.2 Onečišćenje i zaštita zraka Zrak je naša svakodnevna potreba. Koliko je neophodan najbolje govori podatak da čovjek može živjeti bez hrane oko 40 dana, bez vode 5 dana, a bez zraka samo do 5 minuta. U toku 24 sata čovjeku je potrebno oko 1 kg hrane, 2,5 kg vode i 12 kg zraka. Dok kvalitet hrane čovjek može da bira, dotle je prinuđen da uzima zrak u kome trenutno živi. Cjelokupno čovjekovo biće, svi njegovi vitalni organi, posredno ili neposredno, ovisno o kvalitetu utrošenog zraka. Ogromne količine zraka koje okružuju čovjeka (oko 2,5 miliona t/osobi), u usporedbi sa 12 - 13 kg zraka što ga čovjek dnevno udiše, daju osjećaj da zraka ima u neograničenim količinama za životne i tehnološke potrebe i da će ga uvijek biti dovoljno i odgovarajućeg kvaliteta. Međutim, postajemo svjesni da se mora mijenjati odnos prema kvalitetu zraka, odnosno prema onome što udišemo, jer takvo ponašanje počinje ugrožavati naše zdravstveno stanje. To naročito dolazi do izražaja u gusto naseljenim urbanim sredinama. Čovjek je svojim djelovanjem počeo ozbiljno ugrožavati atmosferu. U okoliš otpuštamo znatne količine različitih gasova koji bitno mijenjaju hemijske procese u atmosferi. Kapacitet okoliša predstavlja sposobnost okoliša da primi određenu količinu nekog polutanta u određenom razdoblju bez štete za ekosistem. Kapacitet okoliša za unos onečišćenja zraka može se vrlo teško jednoznačno odrediti, pogotovo stoga što se mogući štetni učinci manifestuju često sa velikim vremenskim pomakom. Onečišćeni zrak je onaj u kojem se nalaze materija koje su strane njegovom prirodnom sistemu. Danas, u stanju lokalnog i globalnog onečišćenja, teško se može naći zrak koji nije drukčijeg hemijskog sastava od prirodnog. Stoga se sve više koristi drugom definicijom za onečišćeni zrak. Zrak se smatra onečišćenim ako sadržava materija u koncentracijama koje izazivaju štetne posljedice po zdravlje ljudi, životinja i biljaka i nanose štetu okolišu i privredi. Slika 3.2 Podjela atmosfere s visinom, temperaturom, pritiskom i masom zraka

Promjene hemizma atmosfere mogu imati posljedice na mikroklimatske promjene nekog područja, ali mogu uzrokovati i opću promjenu globalne klime na Zemlji. 3.1.3 Uzroci i posljedice onečišćenja atmosfere Onečišćivač/zagađivač zraka (aeropolutant) je bilo koji plin ili čestica koji u dovoljno visokoj koncentraciji može biti opasan za živa bića ili imovinu, a može poteći iz prirodnih ili antropogenih izvora, ili iz oba izvora. 27 Dr.sc. Zvjezdan Karadžin, docent

Zaštita okoliša – udžbenik za studente RGGFa Onečišćivači zraka svrstavaju se u dvije grupe. Prvu grupu čine primarni onečišćivači koji nastaju iz poznatih izvora onečišćenja i otpuštaju se izravno u atmosferu. Drugu grupu čine sekundarni onečišćivači koji nastaju u atmosferi interakcijama primarnih onečišćivača ili njihove interakcije s normalnim sastojcima atmosfere. 3.1.3.1 Primarni onečišćivači zraka Primarni onečiščavaći se mogu svrstati u pet grupa: 1. Ugljenmonoksid (CO) – vrlo je otrovan plin bez mirisa i boje. Glavni je proizvod nedovršenog izgaranja fosilnih goriva. Gori plavkastim plamenom i tada prelazi u ugljendioksid (CO2). Udisanjem se veže za hemoglobin u krvi i izaziva trovanje. U atmosferi brzo oksidira u CO2. 2. Ugljovodici (HC) ili nepostojani organski spojevi (VOC) su organski spojevi koji sadrže ugljik i vodik. Nastaju prirodnim raspadanjem organskih materija, izgaranjem fosilnih goriva i isparavanjem benzina. Najčešći ugljovodik u atmosferi je plin metan (CH4) koji može biti kancerogen. Taj je plin glavni sastojak zemnog plina i eksplozivan je u smjesi sa zrakom. 3. Azotni/dušikov oksid (NO) bezbojan je plin koji u dodiru sa zrakom prelazi u azotni dioksid (NO2), koji je karakterističnog mirisa, teži je od zraka i otrovan je. Pretežno je produkt izgaranja goriva u automobilima i spaljivanja uglja u termoelektranama. Azotni oksidi takođe pridonose stvaranju "kiselih kiša" jer se vezuju s vodom i stvaraju azotnu kiselinu. 4. Sumpordioksid (SO2) se emituje izgaranjem fosilnih goriva (67 %) u rafinerijama, tvornicama i individualnim ložištima. Djeluje štetno na organe za disanje. Polagano se oksidira u sumportrioksid (SO3), koji s kapljicama vode daje sumpornu kiselinu (H2SO4). 5. Određene materija, u koje se ubrajaju krute čestice ili kapljice, dovoljno su sitne da bi ostale u zraku. U te materija se ubrajaju čađ, dim, prašina, čestice metala (nikl, hrom, vanadij, bakar, kadmij i naročito olovo), azbestna vlakna, pesticidi itd. Učinci čestica u zraku su različiti. One mogu uticati na bolesti dišnih puteva i smanjivati vidljivost. Što se tiče olova, najrasprostranjeniji način emitovanja je iz automobila na benzinski pogon jer se benzinu, radi njegovog poboljšanja, dodaje tetraetilolovo. Olovo je metal koji se najčešće javlja u obliku čestica. Ima veoma toksično dejstvo i uzročnik je akutnih i hroničnih trovanja i profesionalnih oboljenja. U dužem vremenskom periodu, naročito kod povećanih koncentracija, čovjekov organizam postaje neotporan, jer se olovo u njemu zadržava, taloži u koštanom sistemu, utiče na nervni sistem i izaziva druge štetne posljedice. 3.1.3.2 Sekundarni onečišćivači formiraju se tokom hemijskih reakcija između primarnih onečišćivača zraka i drugih atmosferskih materija, kao što je vodena para. Reakcije se pojavljuju zbog sunčeve svjetlosti, tj. pojavljuje se tzv. fotohemijski smog. On je značajan za urbana središta i ovisno o hemijskim reakcijama može biti opasan za živi i neživi svijet. Zajednička je osobina primarnih i sekundarnih odnosno svih onečišćivača da su vrlo štetni za čovjeka i okolinu, pogotovo ako prekoračuju graničnu vrijednost iznad koje su uočeni efekti štetni po zdravlje. Prema tome, treba težiti preporučenoj vrijednosti onečišćenja ispod koje nije ustanovljeno štetno djelovanje ni za najosjetljivije jedinke. Procijenjeno je da godišnje u svijetu oko 3 miliona ljudi umire od posljedica zagađenja zraka, što predstavlja oko 5 % ukupne smrtnosti. Od 3 do 4% slučajeva astme i 20-30 % ostalih respiratornih bolesti je povezano sa zagađenjem. 28 Dr.sc. Zvjezdan Karadžin, docent

Zaštita okoliša – udžbenik za studente RGGFa Onečišćenje zraka može biti lokalno i globalno. Lokalno onečišćenje vezano je za gradove i krupnija industrijska područja. Kako zračne struje prenose materija i na velike udaljenosti od mjesta emisije, to se onečišćenje atmosfere javlja najčešće i kao globalna pojava. Problem onečišćenja zraka počinje od izvora emisije (npr. mjesto izgaranja, industrija i sl.) u atmosferu, gdje se često mijenja hemizam tih spojeva u međusobnim reakcijama s prirodnim komponentama atmosfere. Što će se događati s onečišćivačima u atmosferi, ovisi o više faktora. Onečišćivači prenošeni vjetrom i turbulencijom mogu pretrpjeti različite hemijske transformacije prije nego što se spuste na Zemlju. Stoga je potrebno poznavati zračna strujanja. Analizirajući disperziju onečišćivača u zrak koji se ispušta npr. kroz dimnjak neke tvornice ili elektrane, zapazilo bi se da je dim u obliku "lijevka". Lijevak je sve širi kako se dim udaljava od dimnjaka, a koncentracija onečišćenja sve slabija. Kako su ispušteni onečišćivači topliji nego zrak koji ih okružuje, oni se dižu visoko u atmosferu i turbulencija zraka čini da se koncentracije razređuju. Onečišćivači se kreću s vjetrom i često dolazi do hemijskih reakcija između onečišćivača i drugih atmosferskih materija. Većina onečišćivača ostaje u atmosferi samo nekoliko dana ili sedmica. Stoga ako se emisija potpuno smanji, niža atmosfera će brzo izgubiti gotovo sve onečišćivače. Neki onečišćivači (vulkanski pepeo i aerosoli koji sadrže sumpor) koji se emitujuju visoko u stratosferu mogu tamo ostati mjesecima prije nego se vrate na površinu Zemlje. Ti visokoatmosferski dugotrajni onečišćivači mogu promijeniti klimu. Sintetički spojevi hlorofluorougljika (CFC) mogu ostati u atmosferi mnogo godina. Primarno i sekundarno nastali onečišćivači djeluju na ljude, životinje, biljke i na materija. Glavni izvori onečišćenja zraka mogu biti uzrokovani vulkanima, požarima i djelatnošću ljudi. Značajnu ulogu u onečišćenju zraka imaju vulkani, koji erupcijama izbacuju u atmosferu značajne količine različitih gasova i čestica vulkanske prašine. Smatra se da na Zemlji ima između 660 i 750 aktivnih vulkana. Uz njih postoji i više od 1.000 privremeno ili trajno "ugašenih" vulkana. Čestice i gasovi brojnih erupcija tokom evolucije Zemlje, pa i danas, mogu poremetiti hemijski sastav atmosfere u okolici vulkana, ali i na većim udaljenostima, nošeni zračnim strujama i vjetrovima. Najčešći gasovi koje oslobađaju vulkani u atmosferu jesu: CO2, CO, SO2, H2S, Cl, H, CH4, NH3 i vodene pare. Stepen onečišćenja atmosfere ovisi o hemijskom sastavu i količini emitovanih gasova. Požari takođe onečišćuju atmosferu. Tu se podrazumijevaju požari velikih površina šuma, poljoprivrednih površina, a u novije vrijeme požari u hemijskim industrijama i izvorima nafte te u transportu nafte tankerima. Glavni ekološki problemi povezani s antropogenim uticajem danas su: - globalno zagrijavanje Zemljine atmosfere ("efekat staklenika"), - nestajanje ozonskog omotača i pojačanje ultraljubičastih zračenja, - gubitak sposobnosti samoprečišćavanja. 3.1.4 Podjela štetnih materija po vrsti i načinu koncentrisanja Prema vrsti i načinu koncentrisanja štetnih supstanci razlikujemo suhu i mokru depoziciju: - Suha depozicija je ona kod koje se čvrste supstance, kao npr. čađ, prašina sa teškim metalima ili aerosoli, talože (koncentrišu) na listove i zemlju. U suhu depoziciju spada takođe direktno 29 Dr.sc. Zvjezdan Karadžin, docent

Zaštita okoliša – udžbenik za studente RGGFa preuzimanje štetnih gasova od strane biljaka. U ove štetne gasove spadaju: S02, N0x, sve toksične organske hemikalije, kao i gasovi koji se stvaraju u atmosferi pod dejstvom sunčevih zraka: ozon i peroksiacetilnitrat. - Mokra depozicija obuhvata štetne supstance rastvorene u kiši, magli, snijegu; najčešće oksidacione produkte S02 i N0x kao sto su: sumporna kiselina, sulfati i nitrati. U mokru depoziciju spadaju i zagađenja koja kišnica ispere sa listova i drveća i odvede u zemlju. Principijelno se može reći da do izumiranja šuma dolazi zbog djelovanja dva različita lanca zagađivanja - zraka i zemlje. 3.1.5 Transport štetnih supstanci u atmosferi Atmosferu možemo zamisliti kao veliki kotao u kome se nalaze različite supstance koje se kreću, međusobno reaguju, raspadaju stvarajući nove spojeve; jednom riječi, kao najveći eko-sistem. Ovaj eko-sistem, sa stanovišta zaštite okoliša, možemo definisati na slijedeći način: zagađivači ispuštaju štetne supstance u atmosferu - emisija; štetne supstance se šire kroz atmosferu transmisija i mogu negativno djelovati na čovjeka, životinje ili biljke - imisija. Znači, emisija je ispuštanje čvrstih, tečnih ili gasnih zagađenja, različitog porijekla i vrste, u zrak. Imisija je štetno djelovanje tih zagađenja koja se nalaze stalno ili privremeno u blizini zemlje. Transmisija obuhvata sve procese u kojima se u toku vremena mijenja prostorni raspored zagađenja u otvorenoj atmosferi pod uticajem prirodnog kretanja ;li zbog fizikalnih i kemijskih efekata. Moderna nauka vrši, na osnovu matematsko - fizikalnih - metereoloških modela, procjenu odnosa emisije - transmisije i imisije. Pojednostavljeno rečeno: štetne supstance izlaze iz svog izvora, transportuju se zračnim strujanjima kroz atmosferu i na putu do mjesta imisije razređuju, ispiraju ili se putem hemijskih reakcija mijenjaju. Znači, ovi modeli obuhvataju veliki broj različitih parametara i simulacija. Na osnovu njih možemo proračunati djelovanja emitora štetnih supstanci na bližu i dalju okoliš. Rezultati su vrlo interesantni i ponovo potvrđuju tezu da je zagađenje okoliša globalni problem i da se mora globalno rješavati. Iz ovih slika vidimo npr. da je udio zagađenja zraka od strane domaćinstava u neposrednoj blizini veći od udjela od strane termoelektrane (zahvaljujući visokom dimnjaku). Termoelektrane učestvuju u emisiji štetnih supstanci sa 40, a u imisiji sa 14, dok domaćinstva učestvuju u emisiji sa 9, ali u imisiji sa 23. Ove relacije se odnose na užu oblast gdje se vrše mjerenja. Međutim, isto tako vidimo da u široj oblasti termoelektrane i industrija predstavljaju 100 imisiju. Ovi podaci predstavljaju najbolju potvrdu teze o globalnom zagađenju Ijudske okoliša. Kako je već rečeno, atmosfera nije inertni transportni medij zagađenja. Prije svega, radi se o velikom broju različitih oksidacionih reakcija Međutim, u atmosferi se događaju i druge reakcije: redukcije, disocijacije, asocijacije i sl. Radi lakše metodike dijelimo ih na homogene i heterogene reakcije. Kod heterogenih reakcija pored gasova učestvuju i kapljice vode i vanjske površine čestica prašine, što znači da se one odvijaju najčešće u neposrednoj blizini izvora zagađenja. Od homogenih reakcija najvažnije su već opisane reakcije azotnih oksida.



Slika 3.3 Uticaj emitora u naseljenim mjestima na imisije u naseljenim mjestima i u širem području (Izvor - Allhorn; Birnbaum; Huber: Kohlevervvendung und Umwe!tschutz, Springer Verlag Berlin 1993)

Za definisanje karaktera emisija i imisija uvedeni su pojmovi: maksimalna emisiona koncentracija (MEK) i maksimalna imisiona koncentracija (MIK). Kod MEK - vrijednosti u obzir se uzimaju tehnicke mogućnosti prečišćavanja otpadnog gasa i toksičnost pnsutnih supstanci. MIK - vrijednosti pokazuju koncentraciju štetnih supstanci u zraku, koja prema najnovijim tehničkim saznanjima nije opasna za čovjeka, biljke ili životinje Drugim riječima, MIK - vrijednost predstavlja fiziološko djelovanje supstanci i ne razmatra da li se ta vrijednost uopće može ostvariti na današnjem nivou tehnike. Razlikujemo trajno i kratkotrajno MIK zagađenje. MIK - vrijednosti su promjenljivi parametri jer se stalno prilagođavaju tehničkom napretku i predstavljaju orijentacione vrijednosti i na određen način pokazatelj do koje koncentracije neka štetna supstanca ne predstavlja direktnu opasnost za živi svijet. Osim toga postoje MAK vrijednosti, koje predstavljaju granične vrijednosti za štetne supstance na radnom mjestu. Štetne supstance SO2 CO NO2 NO O3 prašina

MIK ½ sata 1,00 50,00 0,20 1,00 0,15 0,45

MIK 24 sata MIK 1 godina 0,30 10,00 10,0 0,10 0,50 0,05 0,05 0,15 0,30

MAK 5,0 33,0 9,0 0,2 -

Tabela 3.2 Imisione granične vrijednosti u mg/m3 31 Dr.sc. Zvjezdan Karadžin, docent

Zaštita okoliša – udžbenik za studente RGGFa 3.1.6 Efekat staklenika – globalno zagrijavanje Pojava zadržavanja Sunčeve energije na Zemlji se naziva efekat staklenika i ima veoma važnu ulogu u zagrijavanju njene površine. To je normalna pojava koja je omogućila idealne uslove za razvoj života. Bez nje bi prosječna temperatura zraka iznosila -18°C umjesto današnjih 15°C. Slika 3.4 Efekat staklenika

Međutim, izgaranjem fosilnih goriva, koje čovjek koristi kao glavni izvor energije, koncentracija stakleničkih gasova (CO2, CH4, NOx i dr.) se u zadnjih 200 godina mijenja vrlo brzo, što rezultira povišenjem temperature, a samim tim i promjenom klime. Postupno globalno zagrijavanje opaženo je u 20. vijeku (za 0,6 – 0,9 °C), a značajno zagrijavanje očekuje se u 21. vijeku. Predviđanja su da će u 21. vijeku doći do globalnog zagrijavanja za novih 2-5 ºC. Tako bi nastupilo najtoplije razdoblje u posljednja dva miliona godina. Tabela 3.5 Procentualno učešće pojedinih gasova u efektu staklenika

Globalno zagrijavanje uzrokuje i topljenje glečera, pa se u 20. vijeku nivo mora povisio za 17 centimetara, a površina glečera se prosječno godišnje smanjuje za 2,7%. Narednih godina će doći do povećanja broja oluja, suša i poplava, uz sve štete koje te prirodne katastrofe izazivaju, a doći će i do pojave raznih bolesti. Globalno zagrijavanje Zemlje ima dramatične posljedice na prirodu i sav živi svijet na njoj, pa je neophodno da se preduzmu sve mjere protiv daljnjeg pogoršavanja ove pojave. Da bi se zaustavile promjene u prirodi, nužno je kontrolisati sve plinove koji izazivaju efekat staklenika, a posebno oslobađanje ugljendioksida, a to je pokušavanjem smanjenja potrošnje energije kroz povećanje energetske efikasnosti i zamjenom fosilnih goriva obnovljivim energijama.

Slika 3.5 Dramatične posljedica globalnog zatopljavanja 32 Dr.sc. Zvjezdan Karadžin, docent

Zaštita okoliša – udžbenik za studente RGGFa 3.1.7 Disperzija otrovnih hemijskih materija i nastanak kiselih kiša Od vremena početka industrijalizacije razvijeno je mnoštvo različitih hemijskih spojeva, a najviše podataka ima o štetnom djelovanju teških metala i postojanih organskih spojeva. Emisija teških metala i postojanih organskih spojeva kontroliše se uz pomoć filtera kojima se odstranjuju čestice iz otpadnih gasova. Emisija gasovitih toksičnih materija iz ložišta i spalionica reguliše se pažljivim vođenjem procesa izgaranja, na vrlo visokoj temperaturi, a po potrebi dodatno se postavljaju uređaji za apsorpciju ili za naknadnu destrukciju štetnih materija. Koliko god se trudili, nikada ne možemo u potpunosti spriječiti emisiju štetnih materija. Stoga danas djeluje znatan broj svjetskih organizacija koje svojim radom teže ka što racionalnijem onečišćenju. Emisija otrovnih gasova u atmosferu uzrokuje ne samo onečišćivanje zraka koji koriste biljke, životinje i ljudi već se stvaraju uz vodene pare i kisele kiše. One nastaju od sumpordioksida i azotnih oksida te hlorovodika. Ti se gasovi otapaju u kiši i ostalim oborinama te se pod uticajem sunčeva svjetla i atmosferskoga kisika pretvaraju u smjesu u kojoj je otopljena sumporna, azotna i hlorovodična kiselina. 3.1.7.1 Negativno dejstvo kiselih kiša a) Ugrožavanje vode, zemljišta i šume Ako govorimo o pH-vrijednost čiste vode, koja se nalazi u ravnoteži sa atmosferskim ugljendioksidom, ona iznosi oko 5,6. pH-vrijednost padavina iznosi oko 4 i zato govorimo o tzv. kiselim kišama. U posebno zagađenim oblastima prirodni pufer vode i zemlje više nije dovoljan da amortizuje povećanu kiselost pa dolazi do negativnih promjena u prirodnim ekosistemima. ). Danas već mnoga jezera imaju pH od samo 4.5 do 4, a prije dvadesetak godina imala su pH između 7 i 8! Padom pH-vrijednosti slabe, a potom i ugibaju brojne vodene životinje i biljke. Na zakiseljavanje voda osjetljivi su neki rakovi, puževi, lososi, šarani, pastrmke i druge životinje. Promjene u površinskim vodama su najvećim dijelom reverzibilne. Međutim, naročito u oštećenim šumskim dijelovima dolazi do ireverzibilnih promjena u zemljištu i podzemnim vodama. Zemljište najprije gubi svoje bazične katione, potom kod pH-vrijednosti 4,5 dolazi do razaranja silikatnih mineralnih slojeva i mobiliziranja toksičnih metalnih kationa. Pufer sistemi u zemljištu ne mogu više ispuniti svoju funkciju. U prvoj fazi dolazi do prolaznog pojačanog rasta biljki zbog akumulacije azota iz zagađenja. Međutim, vrlo brzo slijedi pojačana akumulacija kiselina i teških metala. Dalje opadanje pH vrijednosti dovodi do gubitka hranljivih supstanci i oslabljenog uzimanja magnezijuma i kalcijuma. Posljedica je oštećenje korijena biljke, opće slabljenje vitalnosti biljke i na kraju odumiranje. Štetno djelovanje azotnih oksida se zasniva na 2 faktora. Prvi faktor je sinergetsko djelovanje u kombinaciji sa S02, a drugi faktor je foto-hemijsko nastajanje ozona u blizini zemlje. Ozon razara zaštitni sloj listova i mijenja ćelijsku strukturu. Zbog toga dolazi do ispiranja hranljivih supstanci (slično kao djelovanje S02). Isti negativni efekat kao ozon ima i drugi fotooksidans: peroksiacetilnitrat.


Zaštita okoliša – udžbenik za studente RGGFa U razvijenim evropskim zemljama se ovaj lanac pokušava prekinuti vještačkim đubrenjem šumskih površina sa krečom (u prosjeku 3 t/hektaru). Kisele kiše mogu imati poguban efekat i na šume. Povećanjem kiselosti tla, a to znači povećanjem količine H+ jona, iz tla se ispiru važne mineralne materije kao što su magnezij, kalij, kalcij itd. Tako može doći do drastičnog smanjenja pH vrijednosti. Na temelju smanjivanja pH vrijednost kao posljedica hemijskog procesa nastaju joni koji imaju štetno djelovanje na korijenje biljke i na tlo. Isto vrijedi i za jone željeza koji se oslobađaju pri pH vrijednosti manjoj od 3,8. Stepen štetnosti ovisi o vrsti tla. Igličasto drveće je jače pogođeno štetama prouzrokovanim kiselim kišama, i to jela više nego smreka. Kod listopadnog drveća je jače pogođen hrast. Prije svega su oštećene šume na mjestima sa čestim i obilnim padavinama, i to onim s niskim prosječnim godišnjim temperaturama. To se odnosi na šume na višim nadmorskim visinama. Kod igličastog drveća su ustanovljena slijedeća oštećenja: - Oštećenje iglica ( požutjele iglice, opadanje iglica) - Oštećenje pupoljaka i mladih klica - Oštećenje kore - Oštećenje drveta - Anomalije rasta - Oštećenje korijenja - Slabljenje otpornosti na mraz, ifekcije, štetočine, itd. Razlog zbog kojeg su listovi žuti je manjak hranljivih materija b) Ugrožavanje materijalnih dobara Zagađenja u zraku ne ugrožavaju samo ekološke medije nego i materijalna dobra (građevine, mostove, fasade itd.) Građevine se mogu oštetiti djelovanjem lako rastvorljivih soli (npr. reakcija CaCo3 u Ca(HC03)2 ili kristaliziranjem voluminoznih soli (stvaranje sulfatnih Ca/AI-soli u betonu). Otpadni gasovi kao: S02 , N0x, HCI, ili NH3 izazivaju koroziju metalnih djelova. Sumporni oksid je naročito opasan jer izaziva koroziju čelika. To je jedna vrsta lančane reakcije. Najprije se stvara željezni sulfat (FeSO4) koji u reakciji s vodom i kisikom iz zraka stvara rđu (uglavnom željezni oksihidrat - FeOOH). Pri tome nastaje ponovo sumporna kiselina tako da se reakcija ponavlja. Metalna komponenta u armiranom betonu takođe korodira, jer otpadni gasovi koji stvaraju kiseline potroše alkalne rezerve u betonu. 3.1.8 Smanjenje ozona u atmosferi Ozon (O3) je plin bijelo-plave boje sastavljen od tri atoma kisika u molekuli. Prirodno se stvara u gornjim slojevima atmosfere – u stratosferi uz pomoć ultraljubičastog zračenja Sunca. Zračenje razbija molekule kisika otpuštajući slobodne atome od kojih se neki vežu s drugim molekulama kisika i stvaraju ozon. Ozon je nestabilna molekula, tako da ga zračenje Sunca ne samo stvara već i razgrađuje stvarajući molekularne kisike i slobodne atome kisika. Zbog toga će koncentracija ozona u stratosferi ovisiti o ravnoteži tog prirodnog procesa na koji utiče antropogeno ispuštanje gasova popularno nazvanih freoni hlorofluorugljici (npr. CFCl3, CF2Cl2 i 34 Dr.sc. Zvjezdan Karadžin, docent

Zaštita okoliša – udžbenik za studente RGGFa dr.). Hemijske reakcije nastanu pod UV-B zračenjem Sunca i oslobađaju iznimno reaktivne atome hlora ili broma koji reaguju na ozon na način da mu "oduzimaju" jedan atom kisika i pretvaraju ozon (O3) u kisik (O2), a sami stvaraju hlorni monoksid (ClO) ili bromni monoksid. Molekule tog hemijskog spoja reaguju na slobodni atom kisika tako da mu "dodaju svoj ukradeni atom kisika" i stvaraju molekulu kisika sa dva atoma kisika. Pri tome se ponovno oslobađa atom hlora ili broma i započinje ponovno hemijski proces "krađe" atoma kisika od ozona. Tako mala količina CFC može uništiti veliku količinu ozona. Slika 3.6 Hemijske reakcije ozona i CFC gasova ( Črnjar, 2002.)

Problem ozona može djelimično zbunjivati. Ozon se, naime, pojavljuje na dva nivoa u atmosferi: u stratosferi i troposferi. Ozon je plin koji nastaje prirodnim putem, a u stratosferi se skuplja kao ozonski omotač i nalik je tankom pojasu oko Zemlje. Tu je koncentracija ozona pozitivna jer štiti Zemlju od ultraljubičastog (UV-B) zračenja sa Sunca, tako da apsorbuje oko 77 % zračenja. Istovremeno, ozon koji se taloži na nižem atmosferskom nivou, u troposferi, može štetno uticati na zdravlje, vegetaciju itd., a uključen je u opći proces nastajanja kiselih kiša. Iako je i stvaranje ozona u troposferi prirodno, ono može biti pojačano i međusobnim djelovanjem azotnih oksida (NO, NO2), kisika (O2) i isparljivih organskih spojeva. Velika, dakle, količina ozona u troposferi nije dobra, za razliku od velikih koncentracija ozona u stratosferi. Smanjenje ozonske ovojnice nije poželjno jer se time povećava UV-B zračenje koje može izazvati mnogobrojne hemijske i biološke procese koji su štetni za ljudski organizam. Povišeno UV-B zračenje može kod čovjeka uzrokovati razne bolesti kao što su rak kože, mrenu očiju, opekotine, ubrzano starenje kože i smanjenje otpornosti imunološkog sistema ovisno o osjetljivosti organizma na ultraljubičasto zračenje. Zabilježeno je da se najveće stanjenje ozonskog omotača pojavljuje na Antartiku. Materija koje utiču na oštećenje ozonskog omotača su: - hlorofluorougljovodici (CFC), - ugljotetrahlorid, - metilhloroform, - haloni, - hidrofluorougljovodici (HCFC), - hidrobromofluorougljovodici (HBFC) i - metilbromid. U tu grupu ubrajamo materija koje služe kao otapala, rashladna sredstva za proizvodnju pjenastih masa, odmašćivače i potisne plinove sprejeva, protivpožarna sredstva i poljoprivredne pesticide. Pored toga, i druge materija i pojave oštećuju ozonski omotač kao: - emisija azotnih oksida, sumporoksida i dima iz avionskog prometa, 35 Dr.sc. Zvjezdan Karadžin, docent

Zaštita okoliša – udžbenik za studente RGGFa - snižavanje temperature u stratosferi (zbog stakleničkog učinka), - povećana koncentracija stakleničkih gasova, -velike vulkanske erupcije sa emisijom sumpornih aerosola (suspenzije čvrstih čestica, npr. olova ili benzina ili kapljica tekućine različitih hemikalija, peluda, bakterija itd.). Mjerenja provedena od 1977. godine do danas pokazala su da je količina ozona pala naročito u polarnoj stratosferi nad Antarktikom, više od 40 %, a koncentracija ozona naročito se smanjuje u septembru i oktobru. Slika 3.7 Smanjenje ozonskog omotača iznad Antarktika (Glavač, 2001.)

Ukupno se količina ozona u zadnjih 15 godina dodatno smanjila za 4 %. Naučna su istraživanja pokazala da smanjenje ozona u stratosferi od 1 % dovodi do povećanja zračenja UVB-zraka 1 do 2 %, što povećava postotak oboljelih od karcinoma i melanoma kože oko 4 %. Povećava se i broj bolesnika sa sivom mrenom oka, a poznato je otprije da UV-B zrake oštećuju imunološki sistem pa organizam postaje podložan infektivnim bolestima. Povećanim djelovanjem kratkovalnih UV-B zraka - osim kopnenih biljaka, životinja i ljudi - pogođeni su i površinski morski fitoplanktoni, glavni proizvođači kisika na Zemlji. Zbog stradanja fotosintetskog sistema, propada fitoplankton. 3.1.9 Zaštita zraka od onečišćenja Iako se zaštiti okoliša pa i zraka u Evropi pridaje znatna pažnja, dosadašnje mjere nisu dale zadovoljavajuće rezultate. Razvijene zemlje zapadne Evrope proizvode oko 50 kilograma SO2 po stanovniku u toku godine, a tranzicijske zemlje oko 100 kilograma. Tako je u sjevernom dijelu Češke, zbog teške industrije, zrak bio toliko onečišćen da je država isplaćivala stimulacije svima koji su bili spremni živjeti na tom području duže od 10 godina.

1. 2. 3. 4. 5.

Glavne štete od onečišćenja zraka mogu se podijeliti u 5 grupa: štetni uticaji na ljudsko zdravlje, štetni uticaji na biljni i životinjski svijet, štetni uticaji na materijale, štetni uticaji na kulturno blago, smanjenje vidljivosti.

1. 2. 3. 4. 5.

Ekonomske štete od atmosferskog onečišćenja materijala obuhvataju: pogoršanje, odnosno smanjenje vrijednosti materijala, troškove zaštite materijala, troškove čišćenja, troškove prijevremene zamjene materijala, estetske gubitke. 36 Dr.sc. Zvjezdan Karadžin, docent

Zaštita okoliša – udžbenik za studente RGGFa 3.1.9.1 Mjere za zaštitu zraka od onečišćenja Da bi se moglo uspješno upravljati zaštitom zraka, nužno je utvrditi strateške ciljeve zaštite zraka te mjere kojima će se postići zacrtani ciljevi (npr. zakonodavne mjere, ekonomski poticaji, ekološka edukacija itd.). Tabela 3.6 Referentne vrijednosti kvaliteta zraka prema Svjetskoj zdravstvenoj organizaciji (Springer, 2001.)

Da bi se smanjile štete od onečišćenja zraka, poduzimaju se razne mjere i aktivnosti u sklopu politike zaštite okoliša na svjetskom planu. Mjere za zaštitu zraka od onečišćenja mogu se podijeliti u dvije osnovne grupe: 1. mjere za sprečavanje onečišćenja, 2. mjere za sanaciju onečišćenja. Prvoj grupi mjera ponajprije pripadaju one koje treba provoditi u sistemu planiranja: 1. odabiranjem pogodnih lokacija za izgradnju pogona koji onečišćuje zrak, s obzirom na značenje pogona, 2. određivanjem udaljenosti od pogona do ostalih sadržaja, prije svega stambenih naselja, dječijih ustanova i bolnica, 3. ispravnim planiranjem prometnica i regulacijom prometa u naseljima i sl. Toj grupi pripadaju i mjere kojima se pri izgradnji novih pogona osigurava odabir tehnologije koja će minimalno zagađivati zrak. Drugu grupu čine mjere sanacije koje se mogu podijeliti u dvije podgrupe: 1. mjere kojima se rješava problem koji uzrokuje neki onečišćivač (ako je taj onečišćivač jedini izvor onečišćenja), 2. mjere kojima se rješava stanje onečišćenja kao posljedica više različitih izvora. Prije poduzimanja zaštitnih mjera potrebno je: izraditi katastar izvora onečišćenja zraka, izraditi katastar stanja onečišćenja zraka, utvrditi meteorološke uslove za proračun širenja emisije, izraditi planove sanacije područja sa ugroženim kvalitetom zraka i izraditi tehnoekonomski model za prognoziranje emisija.


Zaštita okoliša – udžbenik za studente RGGFa 3.1.10 Aspekt zaštite zraka u Bosni i Hercegovini Bosna i Hercegovina je itekako “ranjiva” na klimatske promjene i ima interesa da aktivno doprinosi globalnim naporima za sprečavanje promjene klime, naročito stoga što će danas poduzete mjere imati efekte tek krajem vijeka, pa je princip predostrožnosti i ranog djelovanja ključan u borbi protiv klimatskih promjena. Pri tome je naša temeljna zadaća smanjiti emisije, a da se ujedno ne ugrozi privredni razvoj, konkurentnost preduzeća, individualni standard i zaposlenost. Bosna i Hercegovina je ratifikovala Konvenciju o klimatskim promjenama 20. jula 2000. godine, a nakon ratifikacije Protokola iz Kyota, koji je za Bosnu i Hercegovinu službeno stupio na snagu je 15. jula 2007. godine. Protokolu iz Kyota pristupila je po modelu koji se preporučuje zemljama u razvoju, tj. bez obaveza u pogledu regulisanja emisija stakleničkih gasova. Ovakvim pristupom BiH nema posebnih obaveza u pogledu regulisanja emisije stakleničkih gasova. Iako naša emisija CO2 iznosi 0,1% u odnosu na ukupnu svjetsku emisiju i nemamo obavezu smanjenja emisija, sadašnja emisija je gotovo 35% manja u odnosu na baznu 1990. godinu. Bez obzira na to što je ovo smanjenje većim dijelom prouzrokovano ratom odnosno uništenjem industrijskih i energetskih objekata i što kao zemlja u razvoju nemamo obavezu smanjenja, moramo težiti, s jedne strane, daljnjem opadanju emisija CO2, a s druge strane ubrzanom, ali održivom privrednom razvoju. Kroz programe povećanja energetske efikasnosti, korištenja obnovljivih izvora energije, ali i primjenom mjera za smanjenje emisija iz nekih tehnoloških postrojenja, naša država mora doprinijeti smanjivanju emisija stakleničkih gasova. U pravnom sistemu Bosne i Hercegovine osigurana je zaštita zraka od onečišćenja i zagađenja slijedećim entitetskim zakonskim propisima: • Zakon o zaštiti okoliša (Sl. novine FBiH, br. 33/03), Zakon o zaštiti životne sredine (Sl. glasnik RS, br. 53/02) • Zakon o zaštiti zraka (Sl. novine FBiH, br. 33/03), Zakon o zaštiti vazduha (Sl. glasnik RS, br. 53/02) Ovim zakonima se uređuju tehnički uslovi mjera za sprečavanje ili smanjivanje emisija u zrak, prouzrokovanih ljudskim djelovanjem koje se moraju poštovati u procesu proizvodnje na teritorijama entiteta. Mjere se poduzimaju uz primjenu načela integrisanog pristupa zaštiti okoliša, uključujući zrak, vodu i tlo, kao i obavezu smanjenja emisija na najmanju moguću mjeru uz korištenje najboljih raspoloživih tehnologija. Primjenjuje se, takođe, načelo zagađivač plaća, kojim se osigurava da troškove smanjenja zagađivanja zraka snose operatori izvora emisija zagađujućih materija. Vodi se računa o usaglašenosti zaštite na radu s pravilima zaštite okoliša. Cilj implementacije je poboljšanje kvalitete zraka na teritorijama entiteta BiH, ali i izvan njene teritorije.


Zaštita okoliša – udžbenik za studente RGGFa 3.2 VODA Voda je hemijski spoj dva atoma vodika i jednog atoma kisika. Hemijska formula vode je H2O. Čista voda je pri običnoj temperaturi tečnost bez mirisa i okusa. Ima tačku mržnjenja na 0 °C (273K) i ključanja na 100 °C (373K). Voda pokriva tri četvrtine Zemljine površine u obliku okeana. Takođe je prisutna u obliku vodenih tokova (rijeke, jezera, itd.) i podzemnih voda. Učestvuje u izgradnji biljnog i životinjskog svijeta. Ljudsko tijelo se sastoji 60 - 70% od vode. Zemljina atmosfera može sadržavati do 4% vode u obliku pare, koja se pri promjeni pritiska i temperature vraća u tečnom obliku (kiša) ili čvrstom obliku (snijeg, grad). Mnogi minerali sadrže hemijski vezanu vodu, koja se naziva kristalnom vodom. Pri prelasku iz tečnog u čvrsto agregatno stanje voda se širi, za razliku od većine ostalih tečnosti. Ova osobina je od naročitog geološkog značaja, jer zimi voda koja je prodrla u pukotine ruši stijene prilikom širenja i omogućava stvaranje tla za vegetaciju. Porastom temperature specifična težina vode se najprije povećava (opet za razliku od gotovo svih drugih tečnosti) do 4 °C, pa tek onda počinje opadati. I ova osobina je značajna u prirodi jer se morska voda zimi najprije hladi do 4 °C, i ta hladna voda zbog svoje veće težine tone, a lakša, toplija voda dolazi na površinu. Kada se ohladi ispod 4 °C, hladna voda ostaje na površini i prelazi u led, koji je lakši i ostaje na površini. Zbog toga hladnoća veoma sporo prodire u veće dubine, što je važno za žive organizme u vodi. Slika 3.8 Resursi vode na Zemlji

Od prirodnih voda, najveću čistoću ima kišnica. Izvorska voda i riječne vode sadrže 0,01 - 0,2% čvrstih supstanci, a to su uglavnom spojevi kalcija i magnezija, i pod njima se podrazumijeva tvrdoća vode. Morska voda sadrži oko 3% natrijhlorida i oko 3,3% soli. Kao pitka voda, najprikladnija je izvorska voda. U nedostatku izvorske vode koristi se podzemna ili riječna voda, i u tom slučaju je potrebno prečišćavanje. Po procjenama, na Zemlji ima 1,4 milijarde km3 vode, od čega na podzemne vode otpada 60.000 km3, ali je za ljudsku upotrebu dostupno samo 4.000 km3, jer je ostalo vlaga u zemlji ili voda leži preduboko da bi bilo isplativo korištenje. Za ljudsku upotrebu je dostupno manje od 1 % sve slatke vode na svijetu, odnosno 0,007% sveukupne vode. Danas, 1,2 milijarde ljudi nema pristup pitkoj vodi. Dvije milijarde ljudi na svijetu bore se da osiguraju 20 do 50 litara vode dnevno koliko je čovjeku potrebno za piće, kuhanje i pranje. Neravnomjerno raspoređen, ovaj životni resurs nedostaje polovini stanovništva – 12 zemalja raspolaže sa 75% ukupnih resursa. Jedan Amerikanac potroši 600 litara vode dnevno, Evropljanin od 200 do 400 litara, a Afrikanac samo 2 litra! Realne prognoze kažu da će 2050. godine na Zemlji živjeti oko 10 milijardi stanovnika, a obnovljive zalihe slatkih voda, koje iznose do 50.000 km3 godišnje, dovoljne su za samo 9 milijardi ljudi. Analogno nafti, 39 Dr.sc. Zvjezdan Karadžin, docent

Zaštita okoliša – udžbenik za studente RGGFa voda se u svijetu, s pravom, sve više označava kao plavo zlato. Prema tome, realna su predviđanja da će nedostatak vode dovesti do nove svjetske krize, ali i do novih konfliktnih situacija u zemljama siromašnim vodom. Zato je jedan od primarnih ciljeva sadašnjih i budućih generacija očuvanje količine i kvaliteta voda, primarno onih koje služe za vodosnabdijevanje. Tabela 3.7 Godišnje obnovljiva količina vode po kontinentima (Glavač, 2001.)

Onečišćenje i zagađenje vode može se definirati kao "dodatak fizičkih, hemijskih, bioloških supstanci ili topline, što uzrokuje narušavanje kvaliteta podzemne vode, a kroz djelovanje ljudi, životinja ili nekih drugih aktivnosti i faktora". Tabela 3.8 Količina godišnje potrošnje vode po kontinentima ( Glavač, 2001.)

Sama degradacija kvaliteta vode ne znači da je podzemna voda neupotrebljiva za sve namjene. U nekim regijama svijeta danas je primjetan nedostatak pitke vode, čemu su uzrok i prirodne, prvenstveno klimatske okolnosti, ali i prevelika gustina stanovništva te nedovoljna zaštita izvora pitke vode. 3.2.1 Uzroci i posljedice onečišćenja površinskih i podzemnih voda Ako se uspoređuje kvalitet podzemnih voda, posebno dubokih podzemnih voda, s kvalitetom površinskih voda, može se generalno zaključiti da su podzemne vode čišće. Pa ipak treba reći da su i same podzemne vode izložene cikličnim promjenama kvaliteta, a u vezi sa dubinom, filtracijskim karakteristikama i litološkim sastavom vodonosnih slojeva, te posebno mogućnošću akcidentnih zagađivanja. Slika 3.9. Prikaz slojeva

podzemnih vodonosnih


Zaštita okoliša – udžbenik za studente RGGFa Najčešće je onečišćenje i zagađivanje podzemnih voda uzrokovano infiltracijom s površine iz različitih životinjskih farmi, obrađenih poljoprivrednih površina, otpadnih voda industrije, neispravnih kanalizacijskih sistema, prometnica, odlagališta komunalnog i posebnog otpada, zagađenih rijeka i sl. Sasvim je jasno da su zagađivanju sa površine posebno izloženi plitki vodonosnici s tankom krovinom, odnosno prostori izravnog prihranjivanja vodonosnika kao što su kraška područja. Treba naglasiti da, zbog relativno sporog pronosa zagađenja u podzemlju, polutant može biti opažen tek nakon više godina. Za to vrijeme veći dio vodonosnika može biti do te mjere zagađen, da eksploatacija podzemne vode mora biti prekinuta. U većini urbanih sredina postoji velika potencijalna opasnost procjeđivanja otpadnih voda domaćinstava i industrijskih postrojenja u podzemlje. Veliki broj naselja u svijetu, pa i kod nas, nema uređaje za pročišćavanje otpadnih voda. Zagađivanje sa cesta nije samo potencijalna mogućnost zbog akcidenata, pri čemu razni polutanti mogu sa cesta dospjeti u podzemlje, već i zbog činjenice da se u mnogim zemljama gdje vladaju niske temperature ceste zimi redovno posipavaju različitim solima. Problem zagađivanja sa cesta jako je prisutan u urbanim sredinama. Razlozi onečišćenja i zagađivanja podzemnih voda mogu biti različiti, i dijele se na: - fizičke, - mikrobiološke, - hemijske i radiološke. Zanimljivo je da su se uzroci zagađenja površinskih i podzemnih voda tokom posljednja dva vijeka značajno mijenjali, uporedo sa industrijskim razvojem. U predindustrijsko vrijeme, do 1850. godine, prevladavalo je bakteriološko zagađenje, dok je danas vrlo rašireno zakiseljavanje voda. 3.2.1.1 Fizičko zagađenje Fizičko zagađenje se ogleda u promjeni boje, mirisa, okusa, mutnoće i temperature podzemne vode. Boja, miris i okus mogu biti rezultat i nekih drugih hemijskih procesa u vodonosniku. Mutnoća podzemne vode u stijenama intergranularne poroznosti znači da sam vodozahvatni objekat nije dobro projektovan, odnosno izveden. U stijenama s pukotinskim, a posebno kraškim tipom poroznosti, mutnoća je često prisutna bez obzira na to da li je kaptiran izvor ili je podzemna voda zahvaćena zdencima. Voda se može smatrati pitkom ako je temperature do 16 0C. Temperatura podzemne vode je u pravilu stabilna, a njezine su vrijednosti oko srednje godišnje temperature lokacije na površini. Svako značajnije temperaturno odstepene znači da su u podzemlju prisutni neki biološki ili hemijski procesi. To takođe može značiti da je vodonosnik pod uticajem termalnih podzemnih voda iz dubljih geoloških struktura, što je u prirodi puno češći slučaj. Eksploatacija relativno plitkih vodonosnika uz riječni tok može imati za posljedicu značajne oscilacije temperature podzemne vode u toku godine, pa se nekada povišenje temperature u ljetnom periodu može smatrati termičkim zagađenjem podzemne vode.


Zaštita okoliša – udžbenik za studente RGGFa 3.2.1.2 Mikrobiološko zagađenje Mikrobiološko zagađenje vode uzrokovano je prisutnošću patogenih mikroorganizama koji nisu autohtoni u vodonosniku, a u vodonosnik su dospjeli kao otpadne materija ljudi odnosno životinja. Filtriranjem kroz stijene intergranularne poroznosti, veliki će dio mikroorganizama zbog tzv. Van der Waalsovih sila ostati na površini čestice stijene, a samo manji dio će biti pronesen do mjesta korištenja. Naime, što su čestice manje, to su jače električne i Van der Waalsove sile između čestica vodonosnika i čestica vode. To praktično znači da će neznatne količine praha i glina u vodonosniku imati značajna purifikacijska svojstva čvrstog dijela vodonosnika. Prisutnost mikroorganizama uslovljena promjenjivim hidrohemijskim odnosima u podzemlju, pa će, recimo, zbog promjene vrijednosti pH doći ne samo do veće mobilnosti teških metala nego i do dugotrajnijeg preživljavanja mikroorganizama u podzemlju. Običnim se postupcima dezinfekcije može eliminisati prisutnost patogenih mikroorganizama u podzemnoj vodi. 3.2.1.3 Hemijsko i radiološko zagađenje Hemijsko i radiološko zagađenje može biti uzrokovano prirodnim sastojcima stijena kao i ljudskom aktivnošću. Podzemne vode mogu sadržavati razne toksične anorganske (aluminij, olovo, hrom, živu, bakar, kadmij i dr.) i organske spojeve (derivati nafte, pesticidi, nitrati i dr.), čija prisutnost u podzemnoj vodi znači da se ona ne može koristiti za piće. Iako do anorganskog zagađenja može doći kao posljedica rudarenja, osnovni razlog anorganskog zagađenja podzemnih voda su sve intenzivnije prisutna hemijska industrija te procjeđivanje iz nekontrolisanih odlagališta komunalnog i industrijskog otpada. Prisutnost organskih polutanata u vodonosniku posljedica je neodgovarajućeg ponašanja u zaštitnim zonama crpljenja, odnosno zbog loših agrotehničkih mjera u prostoru gdje vodonosnik može biti zagađen. Radiološko zagađenje može biti posljedica prisutnosti radioaktivnih supstanci u stijenama. Češći je uzrok neprikladno odlaganje otpada iz nuklearnih centrala, bolnica kao i nuklearne eksplozije. 3.2.2 Eutrofikacija Stalni porast potrošnje vode i povećani dotok onečišćenih voda premašuje moć samoočišćenja (autopurifikacije) voda na kopnu kao i morske vode. Onečišćenim vodama se mijenjaju fizičko-hemijska svojstva, a otrovi iz voda ulaze u organizme od kojih neki ugibaju. Njihovom razgradnjom nastaju amonijak, sulfidi i dr. Upotreba umjetnih gnojiva povećava koncentraciju hranjivih soli u rijekama i jezerima. Eutrofikacija je povećanje primarne proizvodnje (biljni organizmi) u vodenim ekosistemima nakon obogaćivanja vode hranjivim materijama koje podstiču razvoj algi i višeg vodenog bilja. Postoje dva pojavna oblika eutrofikacije: prirodna i antropogena.


Zaštita okoliša – udžbenik za studente RGGFa Prirodna eutrofikacija je vrlo polagan proces i može trajati hiljadama godina, tako da se za života mnogih ljudskih generacija recimo jezero ne mijenja niti izgledom niti kvalitetom vode. Naime, nakon uginuća nižih i viših biljnih organizama i životinjskih organizama iz voda, njihova mrtva organska tvar podliježe bakterijskoj razgradnji, mineralizuje se i postaje izvor hranjivih materija za vodene biljke, naročito alge planktona (fitoplankton). Ako neko jezero ne doživljava značajniju promjenu ekološke ravnoteže, navedeni procesi se samoregulišu i osiguravaju stalno određeni stepen trofije i kvaliteta vode. Pod trofijom se podrazumijeva jačina proizvodnje organske materija. Organsko opterećenje potiče i od svih ostalih organizama koji žive u vodenom ekosistemu. Prirodna eutrofikacija uzrokuje postupno "umiranje" jezera, pretvarajući ga u močvaru. Antropogena eutrofikacija ili eutrofikacija uzrokovana djelovanjem čovjeka bazira se na uključivanju dodatnih količina hemijskih elemenata (npr. mineralnih gnojiva - azot, deterdženti - fosfor) u biološke cikluse kruženja materija i energije u vodenom ekosistemu. Remeti se uravnotežena stabilnost ekosistema i ubrzavaju postupci samoonečišćenja, porasta izvorne (autohtone) biljne mase i organskog materijala, što dovodi do destrukcije tj. do ubrzane eutrofikacije. Primjer antropogene eutrofikacije je "cvjetanje jezera" uz pojavu prekomjerne količine npr. modrozelenih algi. Slika 3.10. Prikaz eutrofikacije vode

Na temelju sadržaja fosfora, hlorofila, srednje dubinske vidljivosti i sadržaja kisika razlikuje se 5 stepeni eutrofikacije površinskih voda

To su: - ultra-oligotrofno, - moligotrofno, - mezotrofno, - eutrofno, - hipertrofno. 3.2.3 Štetno dejstvo zagađenja voda po ljudsko zdravlje i okoliš Osnovni izvori zagađivanja prirodnih voda su:  otpadne vode urbanih sredina,  mineralna đubriva,  organske i neorganske materije,  kisele rudničke, drenažne vode,  otpadne vode prerade i korišćenja mineralnih sirovina,  sedimentne i radioaktivne materije i  otpadna toplota. 43 Dr.sc. Zvjezdan Karadžin, docent

Zaštita okoliša – udžbenik za studente RGGFa 3.2.4 Podjela zagađivača vodenih ekosistema Zagađivači vodenih ekosistema mogu biti prostorno koncentrisani i rasuti.  Koncentrisani zagađivači : – urbane sredine, – industrijski kompleksi, – rudarski kompleksi, – energetska postrojenja, – poljoprivredni objekti. Sakupljene vode se, poslije prečišćavanja ili bez daljnjeg tretmana, puštaju u vodotoke. Slika 3.11. Mogući izvori zagađenja voda

Kod rasutih zagađivača, zagađujuće supstance se u vodene ekosisteme unose nekontrolisano i koncentrisano: – padavinama, bujicama, spiranjem poljoprivrednog zemljišta, – spiranjem – erozijom etaža površinskih kopova, izlivima, – izlivima probojima rudničkih voda, spiranjem sa javnih puteva itd. Kontrola rasutog zagađivanja je veoma teška. Način koncentrisanog zagađivanja je i havarijsko zagađivanje (iznenadno, nekontrolisano). 3.2.5 Najčešći zagađivači vode Amonijak Opasan po ljudsko zdravlje ako se unosi u velikim koncentracijama. U koncentracijama koje su uobičajene u vodama za piće nema direktnog uticaja na zdravlje ljudi. Može smanjiti efikasnost dezinfekcije vode za piće Nitrati i nitriti Pitka voda koja sadrži prevelike količine nitrata i nitrita može biti opasna posebno za novorođenčad jer smanjuju količinu kisika koji dospijeva do mozga i tako dolazi do sindroma „plave bebe“. Takođe se povećana koncentracija nitrata povezuje sa kancerom digestivnog trakta. 44 Dr.sc. Zvjezdan Karadžin, docent

Zaštita okoliša – udžbenik za studente RGGFa Deterdženti Deterdženti imaju široku primjenu u industriji i u sredstvima za pranje. Pojava deterdženata u vodotocima je nepoželjna, jer izaziva promjene ukusa, mirisa i boje vode, kao i hemijskih i fizičkih osobina (pojava pjenušanja). Pojava pjene kvari izgled vode, otežava rastvaranje kisika u njoj i sprečava prodor sunčeve svjetlosti u dublje slojeve vode što je neophodno za razvoj živog svijeta u vodi i fotosintezu. Proizvođači koriste fosfate jer oni omekšavaju vodu i sprečavaju da se čestice prljavštine nahvataju na tkaninu. Ali kada se ta jedinjenja nađu u vodotoku dovode do cvjetanja algi (nekontrolisano razmnožavanje) . Kada alge uginu u svom prirodnom ciklusu, tada „nastupaju“ bakterije koje izazivaju raspadanje algi. Za taj proces je potreban kisik, i tada bakterije potroše sav kisik koji je potreban i drugim biljkama i vodenim životinjama za život. Tako dolazi do umiranja potoka i jezera. Treba koristiti deterdžente s niskim postotkom fosfata ili tečne deterdžente koji obično ne sadrže fosfate. Mineralna ulja Pod mineralnim uljima se podrazumijevaju ugljovodici naftnog porijekla. Naftne materije su često zagađivači vode u koju dospijevaju kao industrijske otpadne vode, otpadne vode iz naseljenih mjesta. Nafta se u vodi raspoređuje u vidu sitnih kapljica ili tankog sloja na površini, i ovaj sloj sprečava rastvaranje kisika iz zraka i prodor sunčeve svjetlosti u dublje slojeve vode, što je neophodno za razvoj živog svijeta. Visoka temperatura Zajedno s porastom temperature raste i intenzitet razmjene materija, raste potrošnja kisika, dok s porastom temperature opada njegovo rastvaranje u vodi, ograničava se mogućnost „disanja“ vode, što je naročito izraženo u ljetno doba. Masti i ulja Uzrokuju smanjenje kisika koji se troši u procesu njihove razgradnje. Pesticidi Pesticidi se koriste u poljoprivrednoj proizvodnji i mnogim oblastima industrije. Zbog izuzetne toksičnosti i kancerogenog djelovanja mnogi pesticidi su zabranjeni za upotrebu. Fosfor Fosfor spada u elemente koji su neophodni u minimalnim količinama za normalan život u vodi. Međutim, u većim količinama izaziva nekontrolisan rast algi što dovodi do postepenog poremećaja bioravnoteže. Zato su u Njemačkoj od 1990. godine zabranjeni deterdženti koji sadrže fosfor. Zamjena je zeolit A. Polihlorirani bifenili (PCB) Jedinjenja koja se koriste kao prijenosnici toplote, pesticidi, dodaci gumi i plastici, kao i u industriji ulja, boja i lakova. Spadaju u grupu vrlo otrovnih jedinjenja. Teški metali Metali spadaju među najraširenije hemijske materije u zemlji. Pojam „teški metali“ obuhvata metale čija je gustina veća od 5 g/cm3. Čitav niz ovih metala je potreban za mnogobrojne funkcije u organizmu, a njihov manjak dovodi do pojave ozbiljnih zdravstvenih problema. S druge strane, povišena koncentracija teških metala može biti štetna po zdravlje. 45 Dr.sc. Zvjezdan Karadžin, docent

Zaštita okoliša – udžbenik za studente RGGFa Najčešći primjer su razne vrste alergija. Zagađivači vodenih sistema smatraju se opasnim po žive organizme zbog velike otrovnosti i sklonosti ka akumuliranju u ekosistemima. Živa To je jedini tečni metal. Mjesta nastanka: tvornice papira, mjesta sagorijevanja prirodnog gasa i rafinerije nafte. Napada nervni sistem, oštećuje bubrege. Može da djeluje i na fetusa pri čemu uzrokuje cerebralnu paralizu. Kadmij Spada u najotrovnije metale, Dospijeva u okolinu u procesima proizvodnje cinka, vještačkih đubriva, spaljivanjem smeća, sagorijevanjem fosilnih goriva, ispuštanjem voda iz domaćinstava i industrije. Nakon upotrebe đubriva kadmij dospijeva u zemljište, te ispiranjem oborinskih voda u površinske vodotoke. Kadmij koji je putem prehrambenog lanca ili udisanjem dospio u ljudski organizam može izazvati: dijareju, prelome kostiju (istiskuje kalcij) , smanjenje reproduktivne sposobnosti, oštećenje centralnog nervnog sistema, pad imuniteta, itd. Olovo Jedan je od četiri metala koji imaju najveći negativni učinak na ljudsko zdravlje. Dospijeva u organizam putem hrane (65%), vode (20 %) i zraka (15%). Olovo dospijeva u voće i povrće sa kontaminiranog zemljišta a u zrak kao produkt sagorijevanja benzina, spaljivanja smeća, u metalnoj industriji i sl. U vodu najčešće dospijeva tečenjem kroz olovne cijevi, otapanjem iz rudnika, spiranjem sa prometnica u urbanim sredinama i sl. Oštećuje nervni sistem i mozak, oštećuje bubrege, utiče na pojavu anemije, utiče na radnu sposobnost djece, pojavu agresivnog i impulsivnog ponašanja, hiperaktivnost itd., izaziva oštećenje nervnog sistema kod nerođene djece (putem majčine placente). Bakar Bakar se često sreće u površinskim vodama. Bakarsulfat se i danas koristi za zaštitu vinove loze. Prirodan sadržaj bakra u vodi za piće je svega nekoliko mikrograma. Veće količine bakra mijenjaju miris i okus vode. Znatniji sadržaji karakteristični su za rudarske oblasti i u vrijeme poplava. Unošenje veće količine bakra uzrokuje iritaciju sluzokože, oštećenje kapilara, jetre i bubrega. Količine bakra unesene putem hrane i vode skoro nikad nisu štetne za ljude, osim u slučajevima zagađenja vode i namirnica industrijskim zagađenjima ili pesticidima. Mikroorganizmi Voda može biti zagađena i velikim brojem mikroorganizama koji dospijevaju iz zraka, tla, biljaka, a najčešće fekalija ljudskog i životinjskog porijekla. Često se za organizme koji mogu izazvati ljudsku bolest ili smrt koristi naziv patogeni organizmi. Najčešći su takvi mikroorganizmi bakterije, protozoe i helminiti te virusi koji uzrokuju različite bolesti od tifusa, kolere, dizenterije pa do zarazne žutice.


Zaštita okoliša – udžbenik za studente RGGFa 3.2.6 Prirodni načini smanjenja zagađenja podzemnih voda Do smanjenja koncentracije zagađivala koje je jednom dospjelo u vodonosnik može doći zbog četiri osnovna procesa.To su: 1. Biološki procesi, jer tlo ima snažna purifikaciona svojstva zbog prisutnosti raznih bakterija i gljiva, koje napadaju patogene mikroorganizme i reaguju s određenim štetnim supstancama. 2. Fizički procesi, jer procjeđivanje podzemne vode kroz relativno sitnozrne stijene omogućuje filtraciju suspendovanih nečistoća u podzemnoj vodi. 3. Hemijski procesi, jer neke supstance reaguju s mineralima u stijeni ili tlu, mogu biti oksidirane i precipitirane iz vode, procesi adsorpcije naročito su snažni u organskim materijalima. Autopurifikacijske karakteristike, odnosno mogućnost samoprečišćavanja vodonosnika ovise o fizičkoj i hemijskoj formi zagađivala, o litološkom sastavu vodonosnika te njegove neposredne podine i krovine, kao i o načinu na koji je zagađivalo prodrlo u podzemlje. Vrsta zagađivala je važan faktor njegovog uklanjanja iz podzemne vode. Topiva zagađivala, kao što su umjetna gnojiva i neki industrijski otpadni efluenti, neće biti uklonjena filtracijom. Prisutnost nekih metala ovisit će o biološkim procesima u podzemlju (željezne i manganske bakterije). S druge strane, čvrste će čestice biti eliminisane iz podzemnih voda u sitnozrnim sedimentima, no neće biti filtrirane u stijenama pukotinskog, a pogotovo kraškog tipa poroznosti. Generalno gledajući, količina zagađivala se smanjuje s pronosom kroz vodonosnik. Otvoreni vodonosnici odnosno vodonosnici u čijoj se krovini nalaze tanke pokrovne naslage ili ih nema, kao što je područje kraša, bit će u zoni prihranjivanja takođe izloženi mogućnosti zagađivanja. Duboki vodonosnici, koji su zaštićeni debelim slojevima vodonepropusnih stijena u krovini, relativno su sigurni od najčešćih zagađivanja površine. Opasnost zagađivanja je znatno veća ako je zagađivalo direktno uneseno u vodonosnik, a to znači da su izostali uvijek prisutni intenzivni purifikacijski procesi u površinskom tlu. 3.2.7 Prečišćavanje otpadnih voda 3.2.7.1 Prečišćavanje komunalnih otpadnih voda Prečišćavanje komunalnih otpadnih voda se sastoji iz dvije faze: - mehaničkog odvajanja nerastvorenih zagađenja, i - razgradnje rastvorenih, fino raspodijeljenih organskih uz pomoć mikroorganizama (tzv.oživljeni biološki mulj). U prvoj fazi se mehanički odvoje zagađene čestice i pijesak. Kako se mehanička onečišćenja skupljaju najčešće već u ulaznom kanalu, potrebno je kontinuirano čišćenje da se ne ugrozi rad postrojenja za prečišćavanje. Lakše organske flokule prelaze u razdvajač ulja i masti gdje se na osnovu različitih specifičnih težina odvoje ulja i masti (lakša frakcija). U slijedećoj fazi otpadna voda prelazi u bazen za taloženje (taložnik) gdje se zadrži oko 2 sata. Za to vrijeme se na dnu bazena izdvoje 47 Dr.sc. Zvjezdan Karadžin, docent

Zaštita okoliša – udžbenik za studente RGGFa nerastvorene flokule (istaložena masa) koje se vode u sabirnu posudu. Završna faza je biološko prečišćavanje otpadne vode. Za proračun veličine postrojenja za prečišćavanje komunalnih otpadnih voda polazi se od jednog statističkog parametra: svaki stanovnik zagađuje vodu u prosjeku sa 60 kg BPK5/danu. Ukoliko se dodaje i industrijska otpadna voda mora se izračunati takođe i potrebna količina kisika za razgradnju po m3 vode. Ukoliko se ova vrijednost BPK5 pomnoži sa količinom otpadne vode i podjeli sa 60 dobije se jedinica za izračunavanje zagađenosti: "jedinstvena vrijednost po stanovniku" - JVS, koja predstavlja osnovni parametar za dimenzionisanje postrojenja za prečišćavanje. U tabeli 3.9 su prikazane jedinstvene vrijednosti po stanovniku za nekoliko industrijskih grana.

Industrija šećerana mlijekara fabrika celuoze fabrika škroba farbaonica fabrika kože hemijska čistiona 1 2

Jedinica 1 t repe 1OOO I mlijeka 1 t celuoze 1 t kukuruza 1 t robe 1 t kože 1 t vune

Jed. vrijed. p.v.1po zaposlenom m3/god po stanovniku 0,3-250 10.000 100-250 900 500-700 4500-7000 n.p2 800-1000 n.p.2 2000-3500 1000-4000 cca.400 2000-6000 20.000

– potrošnja vode - nema podataka *

Tabela 3.9 Jedinstvena vrijednost po stanovniku za neke industrijske oblasti'

3.2.7.2 Prečišćavanje industrijskih otpadnih voda Industrijska otpadna voda u suštini predstavlja najveći problem jer ovisi od vrste i količine zagađene vode tako da se ne mogu preračunati statistički podaci. Specifična vrsta zagađenih supstanci određuje izbor načina prečišćavanja. 75 % organskih onečišćenja potiču iz hemijske i naftne industrije. Zagađenja vode teškim metalima ovisi od lokacije, odnosno blizine različitih industrijskih postrojenja. Tako, npr. u Rurskoj oblasti iz industrije potiče 90 % hroma, 66 % nikla i kadmijuma, a po 50 % bakra i cinka iz industrije i komunalnih voda. S druge strane, jedna analiza otpadne vode u komunalnom postrojenju za prečišćavanje u New Yorku je pokazala da kišnica unosi 10 % kadmijuma, hroma , bakra i nikla i 30 % cinka (trošenje autoguma po cesti i korozija pocinčanih dijelova koje kišnica ispira i unosi u postrojenje). Inače, korozija cjevovoda s vodom povećava koncentraciju zagađenja. Normalno funkcionisanje komunalnog postrojenja za prečišćavanje ugrožavaju osim teških metala i pesticidi, kao i promjena pH vrijednosti. Iako je vrlo teško dati neke opšte karakteristike industrijskih otpadnih voda, u daljem dijelu su dati podaci koji se mogu koristiti da se steknu orijentaciona saznanja o karakteristikama zagađenja iz pojedinih industrijskih grana. 48 Dr.sc. Zvjezdan Karadžin, docent

Zaštita okoliša – udžbenik za studente RGGFa Visoka temperatura: termoelektrane, sve industrije, postrojenja za pranje flaša u pivnicama; visoka koncentracija lebdećih supstanci: industrija papira, pilane, fabrike celuloze, hem. čistionice, fabrike konzervi; visoka koncentracija taložnih supstanci: kožarska industrija, pivare, klaonice, šećerane, rudnici, livnice, željezare, fabrike stakla; visoka koncentracija organskih supstanci (BPK5): klaonice, fabrike mesnih prerađevina, fabrike Ijepila, kožarska industrija, fabrike konzervi, fabrike sapuna, fabrike celuloze, kemijska industrija; visoka koncentracija rastvorenih štetnih supstanci: naftna industrija, rudnici, solane, fabrike sode, hemijska industrija, kožarska industrija; kiseline: fabrike margarina, proizvodnja vještačkih masnih kiselina, fabrike sapuna, lakirnice, galvanizacija, kemijska industrija, industrija eksploziva, rudnici, fabrike viskoze; alkalije: tekstilna industrija, metaloprerađivačka industrija, kemijska industrija, kožarska industrija, zemni gas; ulja i masti: mljekare, fabrike margarina, klaonice, fabrike za mesne prerađevine, fabrike sapuna, naftna industrija, prerada metala, kožarska industrija; otrovi: kožarska industrija, industrija boja i lakova, gasovodi, koksare, galvanizacija, fabrike eksploziva, sumporna industrija, kemijska industrija, industrija pesticida i insekticida, predionice; radioaktivne supstance: rudnici urana, laboratorije, bolnice, nuklearne elektrane; deterženti: fabrike sapuna, tekstilna industrija, praonice, farbaonice obojenje: fabrike papira i kartona, kožare, farbarnice, industrija boja i lakova, fabrike sintetskih vlakana, galvanizacija mogućnost infekcije: strvodernice, kožare, fabrije ljepila smrad: kožare, fabrike kvasca, fabrike ribljeg brašna, klaonice, strvodernice, koksare, švelare, zemni gas 3.2.7.3 Biološko prečišćavanje otpadnih voda Biološko prečišćavanje otpadnih voda se zasniva na principu prirodnog samoočišćenja vodotokova. Mikroorganizmi. koji žive u vodi trebaju kao i svi živi organizmi, hranu i energiju. Ovisno o izvoru prehrane i energije dijele se u 4 grupe: a. Hemoorganotrofni organizmi, koriste za prehranu organske supstance koje im služe i kao izvor energije. Tu spadaju sve zivotinje, gljivice i najveći dio bakterija. Njihov način prehrane se naziva heterotrofija. b. Fotolitrofni organizmi: koriste za izgradnju svog tkiva organske supstance a izvor energije je svjetlost. U tu grupu spadaju specijalne vrste bakterija. Ovakav način prehrane se naziva autotrofija. c. Hemolitotrofni organizmi, koriste za izgradnju svog tkiva ugljendioksid i vodu, a kao izvor energije koriste hemijske spojeve. U tu grupu spadaju specijalne vrste bakterija koje 49 Dr.sc. Zvjezdan Karadžin, docent

Zaštita okoliša – udžbenik za studente RGGFa oksidiraju amonijak u nitrit ili nitrit u nitrat, kao i bakterije koje oksidiraju H2S u sumpor, odnosno u sumpornu kiselinu. d. Fotoorganotrofni organizmi koriste takođe za prehranu (izgradnju tkiva) organske supstance, a izvor energije je svjetlost. U ovu grupu spada mali broj bakterija

Način prehrane Homoorganotrofni Fotolitotrofni

Izvor energije Organska supstanca Svjetlo

Izvor ugljika Organska supstanca CO2

Izvor vodika Organizmi Organska supstanca H2O (H2S)

Životinje, gljivice, bakterije zelene biljke, bakterije, alge

Fotoorganotrofni

Svjetlo

CO2

Organska supstanca

Bakterije

Homolitotrofni

Anorganska supst.

CO2

H2O

Bakterije

Tabela 3.10 Način ishrane mikroorganizama

Za prečišćavanje otpadnih voda su najznačajniji hemoorganotrofni mikroorganizmi. Princip rada je veoma jednostavan: odabrane vrste bakterija koriste zagađenja iz vode za prehranu. Na taj način se voda čisti a povećava biološka masa (biomasa). Hemolitotrofni organizmi su važni jer oksidiraju amonijak. Fotolitotrofni organizmi su važni jer zatvaraju prirodni ciklus: oni iz razgrađenih produkata otpadne vode ponovo stvaraju organsku supstancu. Za biološku razgradnju je potrebno stalno dovođenje kisika, jer omogućuje efikasno dobijanje energije i potpunu oksidaciju supstrata. Ukoliko se radi o razgradnji polimera (celuloza, skrob, bjelančevine) sam proces se odvija u dvije faze a u procesu učestvuju različiti mikroorganizmi i enzimatski sistemi. - U prvoj fazi se makromolekule uz pomoć eksoenzima iz ćelije razgrađuju na jednostavne jedinke, koje različitim transportnim mehanizmima ulaze u ćeliju (anabolizam). - U drugoj fazi se jedinke razgrade uz dobijanje energije (katabolizam), koja je potrebna za razmjenu tvari (metabolizam). U praksi se pokazalo da se selektivnim uzgojem mikroorganizama mogu stvoriti uslovi za razgradnju ili prečišćavanje gotovo svih vrsta zagađenja u vodi. Za prečišćavanje otpadnih voda, koje su zagađene organskim onečišćenjima koriste se sliejdeća dva postupka: Postupak prečišćavanja u čvrstoj kupki (postupak kapanja). Veliki rezervoari, otvoreni sa gornje strane, ispune se čvrstim poroznim, sitnim materijalom (šljaka, komadi cigle, PVC - komadi itd.) tako da dobijemo što je moguće veću vanjsku dodirnu površinu. Otpadna voda se ubrizga na dodirnu površinu punila i polako prolazi kroz punilo. Na sitnom materijalu punila nalaze se alge i guste kolonije mikroorganizama (protozoe i gljivice). Alge već započinju razgradnju zagađenja oslobađajući kisik. Međutim, to nije dovoljna količina 50 Dr.sc. Zvjezdan Karadžin, docent

Zaštita okoliša – udžbenik za studente RGGFa kisika za biološku razgradnju. Zato zrak stalno struji kroz punilo. Pored hemoorganotrofnih bakterija u toj biološkoj zajednici još se nalaze i cilijate (bičari), kao i viši mikroorganizmi i larve, koje se posredno ili neposredno hrane stvorenom biomasom. Znači u jednom velikom rezervoaru su simulirani uslovi prirodnog biološkog sistema u vodotoku. Iz rezervoara se voda u odvodi u bazen (naknadni bistrač) gdje se taloži biomasa (tzv. biološki mulj), koja se sastoji iz živih i mrtvih mikroorganizama. U praksi se koriste zatvoreni (biomasa se zadržava duže vremena u sistemu) i otvoreni (biomasa se ne vraća u sistem) sistemi. Postupak prečišćavanja sa oživljenim biološkim muljem. U praksi se zbog svoje fleksibilnosti najviše koristi postupak sa oživljenim biološkim muljem. Koksara u Lukavcu je 1978. godine pustila u rad postrojenje za prečišćavanje otpadnih voda po ovom postupku sa kapacitetom od 20m3 zagađene vode po satu. Otpadna voda je između ostalih zagađenja sadržavala i visoko toksične supstance: fenole, cijanide, rodanide itd. Svakodnevno su rađene analize prečišćene vode BPK5, HPK, koncentracija fenola, rodanida, cijanida. Sve vrijednosti su bile daleko ispod graničnih vrijednosti. Otpadna voda se prvo uvodi u (1) predozračivač (bazen) koji služi za regulaciju i ozračivanje kontinuiranog dotoka vode. Sama reakcija se odvija u velikom bazenu sa oživljenim biološkim muljem (2) čija veličina ovisi o količini dotoka vode. Obično se projektuje tako da se voda zadrži 6-12 sati (ovisno o koncentraciji zagađenja). Bazen predstavlja zatvoreni biološki sistem u kome se kontinuirano dovodi hrana (zagađena voda) i kisik (aeratori 4). Funkcija aeratora (rotirajuće mješalice u vodi) je dvojaka: stalnim mješanjem vode unose kisik u vodu i nedozvoljavaju biološkom mulju da se istaloži. Mikroskopska analiza biološkog mulja (biomase) pokazuje da se radi o česticama promjera 50-200 μm, koje lebde u vodi. Anorganski dio čestica se sastoji od kalcijumfosfata, gline, željeznog oksida itd. (u Koksari se povremeno dodavao za ovu svrhu FeCl3), a organski dio čine kolonije organizama: pseudomone, bacilus, mikrokokus, zooglea, nitrificirajuće bakterije. Pod mikroskopom to izgleda kao gusta paukova mreža (lebdeće flokule) sa pokretnim bakterijama (protozoama) na ivicama mreže. Kolonije se sastoje od različitih mikroorganizama i zapravo vrsta zagađenja i koncentracija određuju sastav kolonije: što je veća koncentracija oživljenog mulja to je veća i razgradnja. Voda iz bazena (3) prelazi u bazen (4), naknadni bistrač ili separator. U ovom bazenu se voda smiri tako da se biološki mulj taloži na dnu. Prečišćena voda izlazi sa vrha bazena a biološki mulj se kontinuirano vraća u bazen (2), povratni mulj. Kada se dostigne određena koncentracija biološkog mulja (u normalnom slučaju 3,0-3,5 kg suhe supstance/m3 volumena bazena) jedan dio mulja se izvodi iz sistema, suvišni mulj. Prosječan porast biomase iznosi 1,5 kg suhe supstance/kg razgrađenog BPK5. Karakterističan je slučaj azota. Azot je potreban mikroorganizmima za prehranu. Idealan omjer ugljika i azota u komunalnim otpadnim vodama iznosi C:N = 12:1. Međutim u praksi i je azot uvijek u suvišku i mora se prevesti u neopasne spojeve odnosno svi azotni spojevi se prvo prevode u nitrite a zatim u nitrate. Reakcija se odvija uz stalno dovođenje kisika i traje od 5 do 10 sati, U prvoj fazi specifične bakterije (nitrosomone) pretvaraju amonijum jon u nitritni jon; 2 NH4+ + 302 → 2NO2- + 4H+ + 2H2O 51 Dr.sc. Zvjezdan Karadžin, docent

Zaštita okoliša – udžbenik za studente RGGFa Dalja oksidacija se odvija uz pomoć druge vrste specifičnih bakterija (nitrobakterija): 2NO2 + O2 → 2NO3 Nakon toga se odvija reakcija (denitrificiranje) bez prisustva kisika. Specifična vrsta bakterija ( pseudomone i mikrokoki) reducira nitrate u azot. Pri tome kisik iz nitrata oksidira druge organske štetne supstance. Da bi došlo do potpune denitrifikacije (90-95%) potrebno je da budu ispunjeni slijedeći uslovi: - najprije mora doći do potpune nitrifikacije u suvišku kisika, sve dok se ne razgrade Cspojevi; - odgovarajuća starost biološkog mulja, jer nitrifikacione bakterije imaju mnogo duže tzv regeneracijsko vrijeme (više od 12 h) za razliku od drugih bakterija (20 sekundi do 1 h); - dovoljna brzina denitrifikacije i dovoljna koncentracija organskih štetnih supstanci za dalji rast biološkog mulja u anoksičnoj fazi (faza bez kisika), odnosno visok odnos BPK5/HPK. Slika 3.12: Šema denitrifikacije (priključena prije i poslije prečišćavanja)

Zbog toga se denitrifikacija locira najčešće ispred bazena sa biološkim muljem. Ukoliko se locira iza bazena potrebno je stalno dodavati supstrat. 3.2.7.4 Hemijsko - fizikalno prečišćavanje otpadnih voda Hemijsko - fizikalno prečišćavanje otpadnih voda se u praksi primjenjuje u slijedećim slučajevima: 1. kod pripreme otpadne vode, koja po svom sastavu nije pogodna da se vodi na biološko prečišćavanje; 2. kod prethodnog odvajanja nerastvorenih supstanci koje bi se mogle istaložiti; 3. kod sprječavanja nastajanja pjene (biološki mulj umjesto mrežaste dobije končastu strukturu u obliku niti); 4. kod izdvajanja teških metala; 5. kod eliminacije fosfora. l Veoma je važno izdvajanje teških metala iz otpadne vode U praksi se to radi dodavanjem određenih količina sredstava za taloženje. koja sa teškim metalima stvaraju netopive spojeve, koji se talože na dnu bazena i izvode iz sistema. Izbor sredstava za taloženje ovisi od prisutnih zagađenja u vodi. U nekim slučajevima se mora povećati pH - vrijednost otpadne vode da bi došlo do stvaranja hidroksida teških metala. 52 Dr.sc. Zvjezdan Karadžin, docent


Slijedeća tabela može poslužiti kao orijentir kod izbora sredstava za taloženje.

Sredstvo za taloženje Sulfidi Fe - soli Kalcijum hidrat Al - soli

Loše djelovanje

Dobro djelovanje Cu, Pb, Zn, Cd Ag, Cr, Pb, Cu, Hg,Sn Ag, Co, Cr, Pb, Ni, Cd Ag, Be, Hg, Cr, Cd,Pb

Ni Mn,Co, Sb,Se Sb,Se,As Zn,Mn, Ni

Tabela 3.11 Djelovanje pojedinih sredstava za taloženje na teške metale

Metaloprerađivačka industrija je poseban problem zbog specifičnosti zagađenja. U procesu prerade (obrada vanjske površine metala, odmašćivanje bajcovanje, galvanizacija, antikoroziona zaštita, pocinčavanje, hromiranje itd.) nastaju otpadne vode veoma zagađene teškim metalima U tim slučajevima nije dovoljno samo korištenje sredstava za taloženje. U praksi se koristi postupak prečišćavanja otpadne vode u postrojenjima sa ionskim izmjenjivačem. Kao osnovna supstanca (matrica) koriste se plastični polimeri (polistiren, poliakrilat) koji se nabiju ionima sposobnim za disocijaciju. U ionskom izmjenjivaču dolazi do izmjene iona u gornjem sloju, a u donjem sloju (regeneracioni sloj) se izdvoje stabilni teški metali. Postrojenje se sastoji iz: sabirnog rezervoara (1) u kojem se skuplja otpadna voda, predčišćenja (2) posuda sa filterom od aktivnog uglja, ionskog izmjenjivača (3) i rezervoara za regeneraciju (4). Prečišćena voda se vraća u proces. U nekim slučajevima se pokazalo da je nakon dostizanja određene koncentracije regeneracija ekonomski lsplativa jer se teški metali ponovo koriste u procesu. Ukoliko se radi o otopini sa malom koncentracijom teških metala, u praksi se koristi postupak membranske filtracije. Membranska filtracija funkcioniše ili na principu razlike u pritiscima ili stvaranjem električnog polja. Razlikujemo 4 metode: (I) (II) (III) (IV)

mikrofiltracija (0,5 - 3 bara nadpritiska), ultrafiltracija (1 - 10 bara), obrnuta osmoza (20 - 100 bara nadpritiska) elektrodijaliza (električno polje).

Membranski postupak ima velike prednosti u odnosu na druge metode: kontinuirani protok, mala potrošnja energije, rad na normalnoj temperaturi i jednostavno održavanje. Membrane mogu biti od različitog materijala (stakleni filter, polikarbonat, poliester, poliamid, politetrafluoretilen itd.) i različitog oblika.


Zaštita okoliša – udžbenik za studente RGGFa U Tabeli 3.12 daju se preporuke za izbor membranskog postupka u određenom slučaju. Zagađenje čestice > 0,1 mikrona čestice < 0,1 mikrona organska otopina anorganska otopina mikroorganizmi

Membranski postupak mikrofiltracija ultrafiltracija ultrafiltracija,obrnuta osmoza obrnuta osmoza mikrofiltracija, ultrafiltracija

Tabela 3.12 Preporuke za izbor membranskog postupka

Slijedeća metoda je flokulacija, koristi se kao međufaza u slučajevima kada se zagađenja nalaze u koloidnom stanju (čestice promjera 10-4 do 10-7 cm). Flokuacija se odvija po slijedećem principu. U prvoj fazi se sredstva za flokuaciju (polimeri) adsorbiraju s jedne strane na koloide, a u drugoj fazi se i na drugi kraj polimera veže koloid tako da polimeri postaju mostovi između čestica. Na taj način se stvore veće flokule, koje se onda mogu izdvojiti nekim od poznatih postupaka-taloženjem, filtriranjem, centrifugiranjem ili flotacijom . ' U daljem dijelu su navedene navedeni najvažnije metode za prečišćavanje organskih štetnih supstanci u otpadnoj vodi: 1. Biološko prećišćavanje 1.1. Aerobni proces 1.2. Anaerobni proces 2. Hemijsko prečišćavanje 1. 1. Oksidacija 1.2. Ionski izmjenjivač 1.3. Fotokemijsko prečišćavanje 3. Fizikalno prečišćavanje 3.1. Adsorpcija 3.2. Membranski postupci 3.3. Ekstrakcija sa otapalom 4. Fizikalno-hemijsko prečišćavanje 4.1 Dodavanje hemikalija sa priključenom filtracijom 5. Termička obrada 5.1. Oksidacija 5.2. Spaljivanje Vrlo je teško dati neku generalnu ocjenu kod izbora metoda prečišćavanja. U Evropi se za prečišćavanje komunalnih otpadnih voda najčešće koriste slijedeće metode:  biološko prečišćavanje,  adsorpcija sa biološkim muljem,  kombinacija biološkog prečišćavanja i adsorpcije sa aktivnim ugljem,  kombinacija flokuacije i taloženja. 54 Dr.sc. Zvjezdan Karadžin, docent

Zaštita okoliša – udžbenik za studente RGGFa Kod prečišćavanja industrijskih otpadnih voda ovisi o vrsti zagađenja i ne može se generalisati.

izbor metode/kombinacije više metoda

3.2.8 Zakonska regulativa o zaštiti voda u Bosni i Hercegovini Vode su onečišćenjem i zagađivanjem vrlo ugroženi mediji. Upravljanje vodama zahtijeva integralni pristup, koji usklađuje djelatnosti vodosnabdijevanja, kontrole vodotoka, zaštite površinskih i podzemnih voda od zagađivanja s privrednim i razvojnim djelatnostima, poljoprivredi, industriji, energetici i urbanim sredinama. Da bi se voda primjereno štitila od onečišćenja, potrebno je upravljati kvalitetom voda, odnosno potrebno je nadzirati onečišćenje voda i učiniti brojne druge aktivnosti u istraživanju, planiranju i otklanjanju uzročnika onečišćenja voda. Procjenjuje se da su u Bosni i Hecegovini zalihe pitke vode 15 puta veće u odnosu na zemlje srednje Evrope i da je riječ o jednoj od najbogatijih zemalja pitkom vodom. Iako smo bogati vodama koje su u relativno dobrom stanju, postoje opravdani razlozi da ih čuvamo! Naime, kvalitetne vode imamo dovoljno, ali s njom moramo na adekvatan i pametan način upravljati, jer izvori zdrave pitke vode nisu neiscrpni. Osim prihvaćenih međunarodnih konvencija i protokola koji obavezuju Bosnu i Hercegovinu da vodi brigu o zaštiti vodnih sistema, postoji i prilično kvalitetno nacionalno zakonodavstvo. U pravnom sistemu Bosne i Hercegovine osigurana je zaštita voda od onečišćenja i zagađenja slijedećim zakonima donesenim na nivou entiteta: - Zakon o zaštiti okoliša (Sl. novine FBiH, br. 33/03), Zakon o zaštiti životne sredine (Sl. glasnik RS, br. 53/02) - Zakon o vodama (Sl. novine FBiH, br. 70/06), Zakon o vodama (Sl. glasnik RS, br.70/06) Pored toga, aspekt zaštite površinskih i podzemnih voda je definisan i entitetskim zakonima o rudarstvu i provedbenim propisima iz tog sektora. Što se tiče Bosne i Hercegovine, važeći zakoni o vodama su doneseni u oba entiteta 2006. godine. Entitetski zakoni su međusobno usklađeni i predstavljaju okvirne zakone čija svrha je osiguranje integralnog upravljanja vodama, što uključuje zaštitu voda, korištenje voda, zaštitu od štetnog djelovanja voda te uređenje vodotoka i drugih vodnih tijela i javnog dobra. Slika 3.13 Plivsko jezero

U okviru definicije svrhe zakona ujedno su postavljeni i ciljevi njihove implementacije: • Postizanje dobrog stanja voda i sprečavanje degradacije • Postizanje održivog korištenja voda • Osiguranje pravičnog pristupa vodama • Postizanje društvenog i privrednog razvoja • Pružanje zaštite akvatičkih, poluakvatičkih i • •

kopnenih ekosistema ovisnih o vodama Osiguranje učešća javnosti u donošenju odluka Sprečavanje i rješavanje sukoba 55 Dr.sc. Zvjezdan Karadžin, docent

Zaštita okoliša – udžbenik za studente RGGFa •

Izvršavanje obaveza međunarodnih ugovora S obzirom na svrhu i ciljeve, u okviru zakona propisi su podijeljeni na 15 (u FBiH) odnosno 14 (u RS) cjelina, od kojih se svakom propisuju temeljne postavke integralnog upravljanja vodama. Tako je nizom propisa definisano razvrstavanje površinskih voda, vodnih dobara i vodnih objekata u kategorije, uslovi i način upravljanja vodama, uslovi korištenja voda, zaštita voda i zaštita od štetnog djelovanja voda. Nadalje, dio propisa odnosi se na vodopravne akte, uslove njihova izdavanja i nadležne institucije, na provođenje nadzora implementacije zakona i ostalo. Provođenje zakona o vodama i njihovih podzakonskih akata u nadležnosti je Ministarstva poljoprivrede, vodoprivrede i šumarstva u Federaciji BiH odnosno Ministarstva poljoprivrede, šumarstva i vodoprivrede u Republici Srpskoj, dok upravljanje javnim vodnim dobrom, monitoring, pripremu i implementaciju planova upravljanja i izdavanje vodnih akata kao i ostalih stručnih radnji provode agencije za vode. 3.3 TLO Tlo (zemljište) je temelj za proizvodnju hrane, organskih materija, spremište za hraniva za biljke i oborinsku vodu. Ono djeluje kao filter, obnavlja i čisti podzemnu pitku vodu. Tlo je dio kopnenih ekosistema i važna je komponenta čovjekova okoliša. Tlo je polifazni sistem građen iz: - čvrste (45%), - tečne (25%), - gasne (25%) i - žive faze - edafon ( 5%) - bakterije i aktinomicete, gljive, makrofauna, mikro i mezofauna, crvi. Poznavanje stepena onečišćenja i zagađenja tla važno je zbog slijedećeg: 1. Narušavanje (pogoršavanje) ekosistema kao cjeline dovodi do manjeg ili većeg oštećenja i samog tla, a u graničnim slučajevima i do njegova potpunog uništenja. 2. Tlo je u pravilu neobnovljiv prirodni resurs. Mnoge posljedice narušenog i oštećenog okoliša mogu se sanirati. Naprimjer, ako se obustave izvori onečišćenja rijeka, život će se u njima obnoviti; ako se obustavi emisija štetnih gasova, oštećene biocenoze će se regenerisati, ali jednom onečišćeno tlo izgubljeno je za mnoge naraštaje. 3. Oštećenje i uništavanje tla uzrokuje poremećaje u hidrološkom režimu okoliša. Povezanost tla i hidroloških uslova širih područja čini da se negativni procesi u jednom tlu mogu odražavati i na okolnu prirodu. Tako se tlo, osim izloženosti štetnim uticajima, i samo javlja kao faktor narušavanja okolne prirode. Među ekološki značajnim svojstvima tla je njegova sposobnost da veže odnosno zadržava materija s kojima dolazi u dodir. Ta fizikalno-hemijska sposobnost ovisi o kapacitetu kationa koji se nalazi u tlu. Druga važna ekološka karakteristika tla je kiselost koja se mjeri u pH vrijednostima. Ako je pH vrijednost manja od 7, tlo je kiselo, a ako je pH vrijednost veća od 7, tlo je alkalno ili lužnato. Neutralna tla imaju pH vrijednost od 6 do 8. 56 Dr.sc. Zvjezdan Karadžin, docent


Slika 2.18. Proces formiranja tla

3.3.1 Uzroci i posljedice oštećenja i onečišćenja tala Postojeći zemljišni pokrivač je ugrožen sa više strana: – erozijom, – urbanizacijom, – infrastrukturom, – hidrotehničkim zahvatima i – ratovima. Oštećenja zemljišta nastaju kroz slijedeće grupe osnovnih procesa:  Infekcija tla  Kontaminacija tla  Degradacija tla  Destrukcija tla  Miniranost 3.3.1.1 Infekcija tla Označava prisustvo u tlu raznih štetnih bakterija, virusa i drugih parazita koji dovode do toga da oni preko biljaka u direktnom kontaktu prilikom obrade mogu izazvati infekciju ljudi i životinja. Ovim procesima su naročito zahvaćeni: – dječija igrališta, – parkovi i – područja gdje se zakopavaju ljudi i životinje. 3.3.1.2 Kontaminacija tla Označava unošenje u tlo raznih zagađujućih materija u sva tri agregatna stanja . Naročito su prisutni: – teški metali, – spojevi sumpora, 57 Dr.sc. Zvjezdan Karadžin, docent

Zaštita okoliša – udžbenik za studente RGGFa – organske materije, – pesticidi, – mineralna gnojiva i sl. To znači da je u tlu došlo do akumulacije značajnog sadržaja neke zagađujuće materije koja već djeluje hazardno na pojedine članove ekosistema, i to u količinama iznad normalno prisutnih u tlu. 3.3.1.3 Degradacija tla To je umanjenje ili gubitak biološke i ekonomske produktivnosti tla pod uticajem korištenja zemljišta, najčešće u poljoprivredi, ili kombinovano s procesima koji proizilaze iz drugih ljudskih aktivnosti. Posljedice se manifestuju u pogoršanju strukture tla, zbijanjem, površinskoj i brazdastoj eroziji, stagnaciji gornjih voda i sl. Degradacija zemljišta u aridnim, semiaridnim i suhim subhumidnim područjima naziva se dezertifikacija. Ova područja naseljava 1/5 svjetske populacije. Trećina Zemlje je napadnuta dezertifikacijom od čega je ugroženo 250 miliona ljudi. 3.3.1.4 Destrukcija tla Označava fizičko nestajanje tla, odnosno ima karakter pedocida . To je najteži oblik gubitka tla, a najčešće je posljedica površinske eksplotacije raznih sirovina, izgradnje naselja i industrijskih objekata, vodnih akumulacija, odlaganja raznog otpada i dr. Više od 70 % kopnene površine Zemlje manje je pogodno za proizvodnju hrane, a godišnji gubici kvalitetnog tla u svijetu procjenjuju se na 6-7 miliona ha. Zbog te činjenice, kao i rasta stanovništva, poljoprivredne površine se smanjuju od 0.4 ha na 0.2 ha po stanovniku. Slika 2.19 Prikaz degradacije tala u svijetu

3.3.1.5 Onečišćenja tala Onečišćenje tla može biti lokalno i globalno. Lokalno onečišćenje tala vezano je s jedne strane za gradove i veća industrijska područja, a s druge strane za poljoprivredna područja koja su u novije vrijeme sve veći problem. Globalno onečišćenje tala vezano je često uz druge izvore onečišćenja. Tla se onečišćuju padavinama, dakle iz atmosfere, ili dotokom različitih materija iz onečišćenih vodotoka. Glavni izvori onečišćenja tala mogu biti erupcije vulkana i djelovanje čovjeka. Vulkani u vrijeme erupcije izbace u tlo oko vulkana velike količine pepela. Vulkanski pepeo, ovisno o 58 Dr.sc. Zvjezdan Karadžin, docent

Zaštita okoliša – udžbenik za studente RGGFa količini, mijenja hemijski sastav zraka, a gasovi otopljeni u oborinskoj vodi mijenjaju sastav tla na koje pada. Sastav tla bitno mogu promijeniti i požari. Na sastav tla i njegovu plodnost mogu djelovati i prekomjerne ili dugotrajne padavine, poplave i suše. Djelovanje čovjeka ima sve veće posljedice na sastav tla. Najčešći su izvori onečišćenja tla u urbanim sredinama industrijska postrojenja i promet, a u agrarnim područjima glavni izvor onečišćenja tla je intenzivna ili ekstenzivna poljoprivreda. Mnoga tla su osiromašena, nedostaju im pojedini hemijski elementi (npr. kalij, fosfor, azot i dr.), pa se stalnom gnojidbom mineralnim gnojivima nadoknađuje taj nedostatak. Često se nadoknađuje količinama većim od potrebnih, pa nastaje promjena u hemijskom sastavu tla, a posljedice toga osjećaju se i na njegovom biološkom sastavu. Mijenjaju se sastav važnih mikroorganizama u tlu i kiselost tla. Višak nekih minerala i azotnih spojeva ispire se padavinama te oni prelaze u vodotoke, pa rijeke i jezera postaju preopterećena tim materijama. Mjerenjima je dokazan i porast koncentracije umjetnih gnojiva i pesticida u morskim zalivima u koje se ulijevaju velike rijeke iz poljoprivrednih područja (npr. sliv rijeka Po u sjeverni Jadran). Procjenjuje se da te hemijske promjene mora mogu biti jednim od uzroka "cvjetanja mora". Posebnu štetu tlu pa i cjelokupnom ekosistemu nanose brojni i raznoliki pesticidi, tj. preparati za zaštitu kojima se u poljoprivrednoj proizvodnji uništavaju nametnici i štetnici, tj. uzročnici različitih bolesti, korov i drugo. Na bazi navedenih osobina tla u sistemu okoliša, s pravom se smatra "da je tlo izvor prirodnih resursa", a zaštita tla je jedno od ključnih pitanja zaštite čovjekova okoliša. 3.3.2 Uticaj poljoprivrede U mlađem kamenom dobu (oko 7000. god. p.n.e.) počinju paljenje i ispaša, razvijaju se poljoprivreda i stočarstvo i osnivaju se stalna naselja. U željeznom dobu (1100. god. p.n.e.), povećavaju se poljoprivredne površine, uvode se plugovi i sve je veće krčenje šuma. Tlo se u Evropi do 800. god. n.e. po pravilu ne gnoji, nego se polja upotrebljavaju izmjenično, tj. neka se ostavljaju na ugaru. U Franačkoj se uvodi trogodišnji ciklus poljoprivrede (ozima kultura, jara kultura i ugar). Od toga vremena raste gustina naseljenosti od 4 do 5 stanovnika/km2 oko 800. godine na 12 do 15 stanovnika/km2 oko 1800. godine. U tome razdoblju pojavljuju se novi antropogeni ekosistemi kao što su polja, livade, pašnjaci, tj. tzv. prirodni kulturni krajolik. Onečišćenje i uticaji na tlo tada su bili lokalno ograničeni i rasli su s porastom intenziteta iskorištavanja. Porast brojnosti stanovništva uz nemogućnost porasta proizvodnosti po jedinici površine doveli su do povećanja površina koje se iskorištavaju za poljoprivredu. Tako su u 17. i 18. vijeku, kada su pogodne površine već iskorištene, u Evropi isušene velike površine pod močvarama i privedene kulturi. Industrijska revolucija (oko 1800. god.) uzrokuje veći intenzitet i opseg uticaja čovjeka na tlo. Izumi i otkrića donijeli su niz promjena u organizaciji društva i u poljoprivredi. Uvodi se mehanizacija u obradu tla, ono se obogaćuje mineralnim gnojivom. Proizvodnost u industriji prestigla je proizvodnost u poljoprivredi, a porast brojnosti stanovništva doveo je do odlaska u gradove. Sve je to uzrokovalo promjene u kulturnom krajoliku te se prirodni kulturni krajolik pretvorio u umjetni kulturni krajolik. Razvila se visokoracionalizovana, radno ekstenzivna poljoprivreda. Uvođenjem mineralnih gnojiva u razdoblju od 1880. do 1980. god. učetverostručio se prosječni prinos ozime pšenice, raži i krompira. Istovremeno udio poljoprivrednog stanovništva u Evropi pao je sa 40 % na manje od 5 %. 59 Dr.sc. Zvjezdan Karadžin, docent

Zaštita okoliša – udžbenik za studente RGGFa Između 1930. i 1950. intenzivno se uvode herbicidi pa su time neke vrste korova jako potisnute ili nestale. Nasuprot tome, neke vrste neosjetljivih korova jako su se proširile. Visokorodne sorte uzgajanih biljaka zahtijevaju intenzivno gnojenje. Gnojenje azotnim gnojivima uzrokovalo je pojačan rast izdanaka stabljika. Da bi se to spriječilo, morale su se primijeniti materija za sprečavanje rasta izdanaka. Posljedica toga bio je porast gljivičnih bolesti, što je navelo na upotrebu fungicida. Uništavanje korova dovelo je i do pojačane invazije štetnih kukaca i intenzivne upotrebe insekticida. Mjere za intenziviranje proizvodnje smanjile su diverzitet staništa u krajoliku: mnogi rubovi između polja, živice, nakupine stabala, male bare koji su bili pribježišta za biljke i životinje nestali su, pa su nestala i mnoga staništa i mnoge vrste ili im je broj bitno smanjen. Poslije 1960. godine moderna poljoprivreda podstiče specijaliziranost proizvodnje, smanjenje broja uzgajanih kultura, raste potrošnja gnojiva i sredstava za zaštitu bilja. Uzgoj stoke dijeli se na uzgoj goveda koji je ovisan o pašnjacima i uzgoj svinja i peradi koji je neovisan o pašnjacima. To uzrokuje sve veći uvoz stočne hrane i upotrebu nekadašnjih pašnjaka za uzgoj krmnog bilja. Ujedno se pojavljuje problem uklanjanja otpada, izmeta od masovnog uzgoja stoke. Sve to utiče na tlo na velikim površinama. Onečišćenje iz poljoprivredne i industrijske djelatnosti prelazilo je povremeno i mjestimično kritične vrijednosti za bilje, životinje i ljude. Opterećenje okoliša raslo je uporedo s porastom broja stanovnika s porastom intenziteta djelatnosti. Zapravo je nejasno dokle ti uticaji mogu još rasti. Zbijanje tla počelo je uvođenjem mehanizacije u poljoprivrednu proizvodnju. Vožnja raznim mašinama zbija tlo do dubine 60 centimetara. Zbijanjem se smanjuje poroznost tla, homogenizuje se gornji sloj i razbija struktura tla, a tako se smanjuje stabilnost i prozračivanje. U prirodnim se tlima u gornjih 10 cm tla nalazi 70-90 % organske materija, u preoranim tlima u tom sloju preostaje < 20 %, a u dubini 15-25 cm nalazi se 60 % ukupne organske materija u tlu. 3.3.3 Unos stranih materija U savremenoj poljoprivrednoj proizvodnji u tlo se unose gnojiva/đubriva, sredstva za zaštitu bilja. Mineralnim gnojivima unose se u tlo soli kalija, nitrati i fosfati. To dugoročno ne smanjuje plodnost tla, ali uklanja stvaraoce humusa koji je osnova za postojanje edafona (živa faza tla). Biljke iskoriste jedva polovinu upotrijebljene količine mineralnih gnojiva, pa se ostatak s procijednom vodom ispire u podzemnu vodu. Naročito intenzivno ispiru se nitrati, koji se slabo ili nikako ne vežu na čestice tla. Neka fosfatna gnojiva sadrže i znatne količine kadmija (2-3 g Cd na 70 kg/ha). Organska gnojiva poput stajskoga gnojiva takođe ne djeluju uvijek povoljno. Gnojivo od svinja često sadržava veće količine bakra, a goveđe gnojivo djeluje otrovno na gliste. Stajsko gnojivo može pogodovati i razvoju gljivičnih bolesti biljaka. Zelena gnojidba i zaoravanje biljnih ostataka mogu djelovati povoljno. Kompost je najpovoljniji za obnavljanje plodnosti tla. Mulj iz prečišćavanih voda problematičan je zbog toga što često sadrži velike količine teških metala, npr. olova. Sredstva za zaštitu bilja (pesticidi) primjenjuju se u količinama 1-3 kg/ha na godinu. Oni se apsorbuju na čestice tla, ulaze u organizme u tlu, hemijski ili biološki se razgrađuju ili se ispiru vodom koja se procjeđuje do podzemne vode. Samo malo pesticida djeluje strogo selektivno na ciljanu skupinu biljaka ili životinja.


Zaštita okoliša – udžbenik za studente RGGFa 3.3.4 Melioracije Da bi se velika područja koja su zbog prekomjerne vlažnosti nepogodna za poljoprivredu privela kulturi, provode se često opsežne melioracije. Posljedica toga je stalni trend snižavanja podzemnih voda, isušivanje mnogih vlažnih staništa i nestajanje prirodnih zajednica i vrsta vezanih za takva staništa. 3.3.5 Uticaj urbanizacije Povećanjem brojnosti gradskog stanovništva raste broj i veličina velikih gradova. Time se povećava i njihova aktivnost, pa uticaji na tlo postaju Takođe vrlo značajni. U gradovima i oko njih raste urbani i industrijski promet. Sve veće površine se asfaltiraju, zbija se tlo, rastu emisije lokalnih izvora onečišćenja zbog dobivanja energije i odlaganja otpada. Osim toga, u velikim gradovima i oko njih pojavljuju se sve veće površine namijenjene sportu i rekreaciji - šetališta, parkirališta, igrališta, a tu je još jače gaženje, vožnja vozilima, onečišćenje organskim i drugim otpacima. Gaženje i vožnja vozilima uzrokuje vertikalno zbijanje (kompresiju) tla ili horizontalno premještanje (translokaciju). Nisu pošteđena ni područja koja su udaljena od velikih gradova, pa ni ona u visokim planinama. Tamo se velike površine upotrebljavaju kao skijališta. Na njima se grade i upotrebljavaju vučnice, žičare, obavlja se mehanička priprema skijališta te se oštećuje tlo kod plitkog snijega. Snijeg se na tim stazama sporije topi i duže zadržava. Izgradnjom naselja često se gubi vrijedno tlo pogodno za druge namjene. Osim naselja, i izgradnja prometnica, osobito autocesta, uzrokuje gubitak tla. Tako jedan kilometar četverostazne autoceste pokriva 4,6 ha, u brdima 6,6 ha, dodatni sadržaji odnose 3,6 ha. Autoceste često zahtijevaju soljenje zimi, što uzrokuje ispiranje hranjivih jona kalcija, magnezija i kalija iz tla. 3.3.6 Uticaj rudarstva Područja na kojima se nalazi više podzemnih rudnika i površinskih kopova trpe zbog toga znatne posljedice. Na površinskim kopovima se uklanja tlo, i ta su područja izgubljena za svaki drugi način upotrebe. Okoliš je u tome slučaju opterećen potrebom preseljenja ljudi, zbog oštećenja od lokalnih potresa, prašine i buke. U područjima gdje su podzemni rudnici znatno se snižava nivo podzemnih voda. 3.3.7 Uticaj industrije Onečišćenje putem padavina dospijeva u tlo iz onečišćene atmosfere. Mnoge grane industrije intenzivno ispuštaju onečišćenje u okoliš. Najintenzivnije emisije onečišćenja su u hemijskoj industriji, preradi nafte, čeličanama, pogonima galvanizacije, proizvodnji baterija, preradi kamena, papirnoj industriji i industriji celuloze, elektranama na ugalj i mazut, industriji koksa, cementa. Industrija stvara onečišćenje u redovnom pogonu a zabilježeni su i brojni slučajevi akcidentnog ispuštanja onečišćenja s lokalno teškim posljedicama. Najveća količina onečišćenja ispušta se u atmosferu, manji dio dolazi izravno u tlo ili u podzemne vode. I onečišćenje atmosfere završi prije ili poslije s padavinama u tlu. Ono može poticati iz lokalnih, ali i udaljenih izvora. Najveći zagađivači tla su kiseline, osobito spojevi sumpora (SO3, i SO4) 61 Dr.sc. Zvjezdan Karadžin, docent

Zaštita okoliša – udžbenik za studente RGGFa koji nastaju iz SO2. Ti spojevi zakiseljuju tlo a promjena aciditeta ovisi o količini unesenih kiselina kao i o puferskoj sposobnosti tla. Veću otpornost na zakiseljavanje imaju tla bogata kalcijem. Zakiseljavanje ima kao posljedicu promjene pH vrijednosti (ponegdje je zabilježeno sniženje i za 1 pH jedinicu), ispiranje hranjivih materija i smetnje u rastu biljaka zbog oslobađanja toksičnih spojeva aluminija i nekih teških metala. Osim kiselina, u tlo se unose i teški metali. Najviše se unosi olovo i arsen, nešto manje kadmij i cink. 3.3.8 Djelovanje erozije na tlo Tlo je, uz zrak i vodu, jedan od najvažnijih i najvrednijih prirodnih resursa (izvora, sirovina) za život čovjeka na Zemlji. Zato je u zaštiti okoliša izrazito važan uticaj erozije na količinu i kvalitet tala. Erozija tla je prirodni proces star koliko i Zemlja. To je proces koji izazivaju različiti prirodni uslovi, ali i ljudska aktivnost. Kao i kod nekih drugih prirodnih procesa, čovjek je svojom aktivnošću ubrzao i taj proces. Erozija zemljišta postala je svjetski problem jer zahvata velika područja i nanosi nenadoknadive štete. Čovjek promjenom upotrebe površina značajno mijenja stepen erozije. Nažalost, ubrzana erozija tala je važan i skup problem na sve većem broju lokacija budući da se čovjekovim aktivnostima remete odnosi na sve većem području. Prvenstveno je to važno na poljoprivrednim područjima na padinama gdje je iskrčena šuma, a neodgovarajućim (poprečnim) oranjem erozija se može znatno ubrzati. Vršni dio tla s većom koncentracijom organske materija i nutrijenata je posebno hranjiv i važan za poljoprivredu, a to je ujedno i sloj koji je prvi izložen eroziji. Postoje, naprimjer, procjene da bi se očuvanjem nutrijenata koji se danas gube zbog erozije tla moglo samo u SAD-u sačuvati 20 milijardi dolara godišnje koji se koriste za prihranjivanje tla. Drugi važan konkretni problem povećane erozije je ubrzano zatrpavanje vodotoka i akumulacija. U tom je slučaju zagađivač suspendovani materijal. Dodatni problem je i otpuštanje eventualnih toksičnih materijala (herbicidi, pesticidi, metali) iz tog sedimenta. Padina pokrivena travom erodira se 100 puta brže od pošumljene padine koju stabiliziraju biljke s dubokim korijenjem. Stoga proizilazi da deforestacijom dolazi do ubrzanja erozije tla. Tipičan primjer je erodiranje crvenice na krašu Mediterana, zbog sječe šuma i intenzivne poljoprivrede. Izrazita je ovisnost stepena i brzine erozije o intenzitetu i količini padavina. Maksimalna je kod 250 mm/god., jer pri manjoj količini padavina predio je pustinjski pa usmaterija nema erozije vodom. Ukoliko su veće količine padavina, stvara se biljni pokrivač livade. Kod padavina većih od 750 mm/god. rastu šume, što dodatno smanjuje eroziju. Osim poljoprivrede, građevinski radovi znatno mogu ubrzati stepen erozije. Prije gradnje skida se površinski sloj stabilizovan biljkama, pa se erozija znatno povećava. No površine pod takvim zahvatima su relativno male u poređenju s površinama koje se obrađuju u poljoprivredi, a i površina je izložena eroziji kraće vrijeme. Takođe su podložni eroziji i površinski kopovi mineralnih sirovina, gdje se uz ostalo ostavljaju površine pokrivene jalovinom, koja se lako erodira u slučaju da se ne izvrši odgovarajuća sanacija. Litološki sastav stijene utiče kako na brzinu trošenja tako i na eroziju. Krečnjaci su prvenstveno podložni koroziji. Slobodni CO2, organske i anorganske kiseline te huminske 62 Dr.sc. Zvjezdan Karadžin, docent

Zaštita okoliša – udžbenik za studente RGGFa kiseline povećavaju kiselost i hemijsku agresivnost vode te brzinu korozije. Zato je najsporije topljenje karbonatnih stijena u aridnim krajevima. U kraškim područjima izrazit je problem erozije tla. Jednom erodirano područje u krašu vrlo teško se može ponovno kultivisati. Naime, procesi stvaranja novog tla u načelu su puno sporiji nego što je tlo moguće erodirati. Uticaj čovjeka može biti značajan za promjenu stepena erozije na pojedinom području (npr. urbanizacija nekog područja). U poljoprivrednim područjima je smanjenje erozije moguće postignuti smanjenjem brzine agensa koji erodira (voda ili vjetar) ili zaštitom tla od učinaka erozije (npr. ostavljanje strnjika na polju ili uzgojem zaštitnog biljnog pokrova između sezona, pa korijenje, ali i lišće čuva tlo od djelovanja vjetra i vode). Djelovanje vjetra se može smanjiti stvaranjem umjetnih ili biljnih vjetrobrana. Površinsko oticanje se može smanjiti uzdužnim (po izohipsi) oranjem, ili izgradnjom terasa na padinama. Erozija se u nepoljoprivrednim područjima može značajno smanjiti pravilnom organizacijom gradilišta (da se ogoljuje dio po dio područja na kojem se gradi), ili pravilnim upravljanjem površinskim kopovima (otvaranje, eksploatacija, fazna rekultivacija manjih područja). Gradnjom retencija na područjima gradnje ili u poljoprivrednim područjima može se takođe značajno smanjiti odnošenje materijala. Oštećeno tlo se može klasifikovati u tri skupine: 1. Tlo na kojem trajno prestaje proizvodnja 2. Tlo na kojem privremeno prestaje proizvodnja 3. Tlo koje će, ovisno o onečišćenju, u budućnosti pripasti u neku od navedenih skupina Svake godine milioni hektara tla gube svoju biološku raznolikost zbog antropogenog uticaja koji su ubrzali procese preseljenja vegetacije i eroziju tla. Dvije petine afričkog tla, jedna trećina Azije i jedna petina Latinske Amerike mogu biti pretvoreni u pustinju. Slika 2.20. Dvanaest glavnih uzročnika degradacije zemljišta Pad plodnosti zemlje, ili čak potpuni gubitak plodnosti potrebne za poljoprivredni uzgoj, česta su pojava u mnogim dijelovima svijeta. Erozija tla, koju uzrokuju vjetar i voda, vrlo je štetna pojava u neplodnom dijelu Sjeverne Amerike i Srednjeg Istoka, dijelovima južne Azije i Južne Amerike. Problem je u velikoj mjeri uzrokovan neodgovarajućim načinom iskorištavanja zemlje i modelima sjetve. Zamjena 63 Dr.sc. Zvjezdan Karadžin, docent

Zaštita okoliša – udžbenik za studente RGGFa tradicionalne mješovite sjetve jednom poljoprivrednom kulturom, te slabo upravljanje zemljom i vodom, izazvali su značajnu eroziju tla i druge oblike slabljenja tla. Zaslanjivanje tla utiče na ekstenzivna zemljišta mnogih zemalja sjeverne Afrike, Srednjeg Istoka i Azije. Sistem navodnjavanja uveliko je poboljšao proizvodnost oranica u područjima nestalnih i nedovoljnih padavina i izazvao prilagođavanje visokoprofitnih vrsta u mnogim zemljama u razvoju. Ipak, nepravilan sistem navodnjavanja nepotrebno troši vodu, onečišćuje podzemne vode i uništava proizvodnost miliona hektara tla. Korištenje umjetnih gnojiva u poljoprivredi, pretežno azota, fosfora i kalija, izaziva kako moguća onečišćenja tla tako i onečišćenja površinskih i podzemnih voda. Procjene ukazuju da je u Evropi oko 66 % tla onečišćeno ili zahvaćeno erozijom. Poremećaji u ekološkom sistemu smanjili su infiltraciju kišnice, povećali oticanje površinskog sloja zemlje, smanjili nivo vode, uzrokovali isušivanje površinskih voda te gubitak hranjivih sastojaka u tlu. Uz te uslove, klimatski poremećaji i dugotrajnija sušna razdoblja u nekim predjelima, ubrzali su smanjenje uroda. Međutim, povećanje stanovništva i uvriježen način nepoželjnog korištenja zemlje, uzgoj rentabilnih vrsta usjeva na neodgovarajućim zemljištima, prisilio je stočare i njihova stada na odlazak na granična zemljišta, ubrzavajući tako slabljenje zemlje i njeno pretvaranje u pustinju. Da bi se mogle mjeriti štete koje izaziva onečišćenje tla, trebalo bi dobro poznavati ekološke sisteme i njihov razvoj jer za mjerenje šteta treba odrediti ekonomsku vrijednost elemenata prirodnog bogatstva (npr. nacionalnog parka). 3.3.9 Ekološka (biološka) poljoprivreda Rješenja za smanjenje nepovoljnog uticaja industrije traže se u primjeni tehnologija koje oslobađaju manje štetnih materija i koje zahtijevaju manje energije. Osim toga, nastoji se u postojećim proizvodnim tehnologijama smanjiti nekontrolisane emisije, primjenom različitih uređaja redukovati područje na kojem se onečišćenja mogu proširiti. To rješenje je alternativna poljoprivreda koja pretvara jednostranu, energetski i kapitalno, intenzivnu poljoprivredu u sveobuhvatno ekološku poljoprivredu. Takva ekološka (biološka) poljoprivreda nastoji proizvesti zdravu i kvalitetniju hranu i odbaciti sintetične biocide. Uvodi biološke proizvode i postupke za štetnike, bolesti i korove. Ona djeluje protiv smanjenja broja vrsta i jača sposobnost samoregulacije u ekosistemima. 3.3.10 Uticaj zagađenja tala na čovjeka i okoliš Štetne supstance koje dospijevaju u zemlju potiču iz različitih izvora: - industrijskih postrojenja, - poljoprivrede, - domaćinstava, - cestovnog saobraćaja itd. One dospijevaju u zemljište neposredno ili preko zraka i vode. Ukoliko koncentracija tih supstanci ili njihovih produkata pređe kritičnu granicu, zemljište prestaje biti prirodni filter. One utiču na osjetljivu ravnotežu fizikalnih, hemijskih i bioloških procesa u zemlji na kojima se upravo zasniva plodnost zemljišta. 64 Dr.sc. Zvjezdan Karadžin, docent

Zaštita okoliša – udžbenik za studente RGGFa Štetne supstance sa visokim prioritetom, kao npr. teški metali i halogeni organski spojevi, ometaju mikrobiološku i enzimatsku aktivnost i smanjuju brojnost zemljišne flore i faune. Štetno djelovanje po čovjeka može biti direktno, ako uzimamo hranu sa zagađenog zemljišta. Međutim, znatno je opasnije indirektno djelovanje, jer se ne može na vrijeme registrovati i spriječiti, npr. štetno djelovanje mesa, jer su se životinje hranile na kontaminiranom zemljištu. Prehrambeni lanac, dakle, može biti ugrožen na različitim mjestima, i tu se krije velika opasnost po čovjeka kao krajnjeg korisnika prehrambenog lanca. Ne smije se, naravno, zaboraviti opasnost koju kontaminirano zemljište predstavlja za podzemne vode, jer neposredno ugrožava ključni resurs za opstanak čovjeka - pitku vodu. Posebnu opasnost predstavljaju tzv. perzistentne supstance. Te se supstance ne razgrađuju/rastvaraju u zemljištu, tako da se u dužem vremenskom periodu stalno povećava njihova koncentracija. Prirodno zračenje zemljišta (prije svega od strane K-40 i Rb-87) iznosi cca 1-30 Bq/m2. Na to treba dodati nekoliko desetina Bq/m2, koje dolaze unošenjem radioaktivnih supstanci iz fosfatnih đubriva (između ostalih Ra-226), taloženjem prašine iz termoelektrana (U 235/238,Th232- torij) itd. Posebna pažnja se mora pokloniti teškim metalima koji dospijevaju u zemlju na različite načine: - prirodnim putem, - dodavanjem različitih sredstava za poboljšanje zemljišta (kreč, vještačka đubriva, stajsko đubrivo), - navodnjavanjem zemljišta, dodavanjem pesticida, iz komposta smeća, iz pepela, iz biološkog mulja, otpada, atmosferskih padavina itd. Izvori teških metala u poljoprivrednom zemljištu su: - vještačko đubrivo, - pepeo i - atmosferske padavine. Sredstva za poboljšanje zemljišta predstavljaju značajan izvor teških metala. Kreč, anorganska azotna đubriva kao i stajsko đubrivo sadrže male količine teških metala i u normalnim količinama ne predstavljaju veću opasnost. Međutim, fosfatna đubriva sadrže visoku koncentraciju teških metala. Kadmij je sadržan i do 100 mg/kg u fosfatnom đubrivu, što dovodi do njegovog koncentrisanja u zemlji i biljkama. Tehničke mogućnosti za eliminisanje kadmija iz fosfatnih đubriva su ograničene i veoma skupe. Zakonskim odredbama je u međuvremenu redukovana upotreba anorganskih pesticida, kao jednog od uzročnika zagađenja. Biološki mulj, odnosno njegov višak koji se stvara kod biološkog prečišćavanja otpadnih voda i kompost komunalnog smeća imaju zajedničku osobinu - s jedne strane se mogu koristiti kao jeftina kvalitetna đubriva, ali je njihova upotreba ograničena zbog potencijalne prisutnosti teških metala, i to posebno kadmija, s druge strane. Kao što je već navedeno, pesticidi se koriste u poljoprivrednoj proizvodnji i mnogim oblastima industrije. Pesticidi je grupni naziv za sredstva koja se koriste za uništavanje raznih vrsta štetočina (insekticidi, fungicidi, herbicidi). 65 Dr.sc. Zvjezdan Karadžin, docent

Zaštita okoliša – udžbenik za studente RGGFa Perzistencija (postojanost) pesticida ovisi o čitavom nizu hemijskih i klimatskih faktora. Visokohlorirani spojevi - nisu rastvorljivi u vodi - spadaju u najperzistentnije pesticide. Nasuprot tome su pesticidi koji se rastvaraju u vodi i lako se razgrađuju hidrolizom. Te nove vrste pesticida lakše rastvorljivih u vodi manje se adsorbuju u zemlji tako da ne predstavljaju veću opasnost po zemljište. Međutim, upravo zbog te svoje veće mobilnosti lakše dospijevaju u podzemne vode. Neosporno je da upotreba pesticida povećava prozvodnju životnih namirnica i da su nove vrste pesticida daleko djelotvornije, recimo u odnosu na DDT (dihlordifeniltrihloretan) čak 500 puta. Međutim, postoji jedan paradoks vezano za upotrebu pesticida: povećanje upotrebe pesticida – povećanje proizvodnje hrane - povećana opasnost od zagađenja - povećan broj štetočina (insekata), a da nije donio trajno rješenje. Zato se u svijetu sve više razmišlja o drugim putevima borbe protiv insekata: ciljane infekcije, sterilizacija, uništenje supstancama-mamcima, ali ova istraživanja, i pored početnih uspjeha, još nemaju tehničku primjenu. Zbog izuzetne toksičnosti i kancerogenog djelovanja mnogi pesticidi su zabranjeni za upotrebu. Njima se, pored zemljišta, zagađuju podzemne i površinske vode. Priroda nam ponovo vraća zagađenja kojima smo zagadili zrak. Da bismo došli do mjerodavnih rezultata, potrebno je dugotrajno, višegodišnje istraživanje. Nakon višegodišnjih istraživanja u Velikoj Britaniji su dobijene prosječne vrijednosti: taloženje elemenata od 2,5 kg/hektaru odgovara povećanju koncentracije od 1 mg/kg u 20 cm gornjeg sloja zemlje. Do posebno izrazitog povećanja koncentracije teških metala (Cd, Cu, Pb, Ni i Zn) došlo je u blizini rudnika. U blizini termoelektrana registrovano je povećanje koncentracije u radijusu do udaljenosti od 5 km. 3.3.11 Ugroženost i zaštita tala u Bosni i Hercegovini Bosna i Hercegovina se približava minimumu obradivih površina po stanovniku koji iznosi 0,17 ha. U Tuzlanskom kantonu je ovaj minimum već narušen. Prosječna obradiva površina po jednom stanovniku iznosi 0,10-0,08 ha. Najugroženije su najkvalitetnije klase zemljišta (I, II i III bonitetna klasa), koje čine samo 15 % površina. Na najkvalitetnijem zemljištu je koncentrisana gotovo sva infrastruktura. Oštećenih površina od strane rudnika ima oko 10.000 ha, a rekultivisano je samo 1.000 ha ili 1 %. ( Vukmirović, N, Poljoprivredno tržište u BiH, 2004.). Prema okvirnim podacima, 300.000 ha zemljišta je kontaminirano, a 1 milion ha zahvaćeno procesom degradacije. Fizička destrukcija pokriva oko 50.000 ha. Godišnji gubitak zemljišta je 3.000 ha (uglavnom zbog izgradnje naselja i eksploatacije mineralnih sirovina). U BiH je kontaminacija tla uzrokovana: teškim metalima, jedinjenjima sumpora, organskim zagađivačima, kiselim kišama, mineralnih đubrivom, pesticidima, radioaktivnim supstancama, depoima pepela i crvenog mulja, itd. U toku rata 1992.-1995. godine 6.000 ha zemljišta je oštećeno a 120.000 ha je pod minskim poljima.



Tabela 2.13. Podaci o destrukciji tala (Resulovic, NEAP, 2003.)

Da bi se tlo zaštitilo, potrebno je prije svega učiniti slijedeće: 1. Voditi sistematsku prostornu i zemljišnu politiku s obzirom na prirodne karakteristike tla, kao i o potrebama današnjih i budućih naraštaja za kvalitetnim tlom. 2. U poljoprivredi i šumarstvu razviti nove načine obrade agrotehničkim mjerama koje čuvaju kvalitet tla. 3. Smanjiti potrošnju kvalitetnog tla u nepoljoprivredne svrhe. 4. Prilikom definiranja područja za izgradnju, provoditi ekološke i ekonomske analize korištenja i zaštite zemljišta. Da bi se zaštitilo tlo, potrebno je posebnu pažnju pokloniti lokacijama novih naselja i industrijskih zona, trasama prometnica, površinskim kopovima mineralnih sirovina, odlagalištima otpada i umjetnim akumulacijama vode. Bosna i Hercegovina se treba brinuti u zaštiti tla i zbog toga što je Evropski parlament još 1972. godine donio Evropski dokument o tlu kojim se ono tretira "kao najdragocjenije i ograničeno dobro čovječanstva". Stoga stavlja u zadatak i svim evropskim vladama da "moraju bogatstvo tla iskorištavati razumno i planski". Zaštitom tla bavi se više zakona i propisa na entitetskom nivou u Bosni I Hercegovini, od kojih su najvažniji: zakoni o zaštiti okoliša, zakoni o zaštiti prirode, zakoni o prostornom planiranju i uređenju zemljišta, zakoni o rudarstvu, zakoni o upravljanju otpadom, zakoni o poljoprivrednom zemljištu, zakoni o šumama, kao i drugi zakonski i podzakonski akti. Kroz saradnju sa Evropskom okolinskom agencijom (European Environmental Agency – EEA) Bosna i Hercegovina je dobila grant projekat CORINE Land Cover (CLC). To je projekat izrade digitalnih karata za cijelu Bosnu i Hercegovnu u razmjeri 1:100.000, po CORINE metodologiji. U toku je izrada novih digitalnih karata koje će obuhvatiti sve razlike na zemljišnom pokrivaču koje su nastale od 1998.godine. Ova podloga, uz odgovarajuće softvere, može se koristiti za različite svrhe u oblasti okoliša, prostornog planiranja i dr.



4.

OTPAD

Pod otpadom se po važećem Zakonu o otpadu FBiH podrazumijevaju svi predmeti ili materije koje vlasnik odlaže, namjerava odložiti ili se moraju odložiti u skladu sa jednom od kategorija otpada. 4.1 PODJELA OTPADA Otpad se po porijeklu dijeli na: -Komunalni otpad (kućno smeće, smeće javnih ustanova, objekata i slično koje je po svom sastavu slično kućnom smeću, smeće koje nastaje čišćenjem ulica) -Industrujski otpad (produkt raznih tehnoloških procesa) -Poljoprivredni otpad (produkt poljoprivredne proizvodnje) -Medicinski i farmaceutski otpad (posebne otpadne materije koje nastaju u zdravstvenim institucijama, farmaceutskoj ili hemijskoj industriji, a sadrži toksične ili infektivne materije, te se po pravili ne miješa sa drugim vrstama otpada jer zahtijeva poseban tretman i odlaganje). -Specijalni i opasni otpad (ostaci lijekova, baterije, akomulatori, rabljena motorna ulja, pesticidi, herbicidi, ostaci boja i lakova, rastvarači, elektronički otpad, elektronički otpad – kućni uređaji, elektronika za zabavu, mjerno-regulaciona tehnika, laboratorijski i medicinski uređaji, fototehnika). Otpad se po karakteristikama dijeli na: – Opasni otpad sadrži materije koja imaju jedno od svojstava: Eksplozivnost, reaktivnost, zapaljivost, nadražljivost, štetnost, toksicnost, karcinogenost, korozivnost, infektivnost, teratogenost, mutagenost, materije koje ispuštaju toksicne plinove u kontaktu s vodom, zrakom ili kiselinom, ekotoksicne materije – Neopasni otpad jest otpad koji je po sastavu i svojstvima odreden kao neopasni – Inertni otpad jest otpad koji ne podliježe znacajnim fizikalnim, kemijskim ili biološkim promjenama, pa ne ugrožava okoliš. Inertni otpad se ne otapa, nije zapaljiv, ne reaguje fizicki ili hemijski, ne razgraduje se biološkim putem, niti stvara opasne materije za okoliš i zdravlje ljudi u kontaktu s bilo kojim spojem- Ima beznacajan stepen ispuštanja zagadujucih ili ekotoksicnih materija, ne ugrožava zrak, vode i podzemne vode


Zaštita okoliša – udžbenik za studente RGGFa Vrste otpada -

Komunalni otpad Gradevinski otpad i otpad od rušenja Proizvodni i rudarski otpad Poljoprivredni i šumarsko drvni otpad Opasni otpad Ambalažni otpad Otpadna vozila Otpadne gume vozila Otpadna elektricna oprema (e-otpad) Komunalni mulj iz uredaja za procišcavanje otpadnih voda Otpad životinjskog porijekla Otpadna ulja Otpadne baterije I akumulatori Postojani organski zagađivači Medicinski otpad

Komunalni otpad jest otpad iz domaćinstava, te otpad iz proizvodne i/ili uslužne djelatnosti ako je po svojstvima I sastavu slican otpadu iz domaćinstava Proizvodni otpad je otpad koji nastaje u proizvodnom procesu u industriji, obrtu i drugim procesima, a po sastavu i svojstvima ne razlikuje se od komunalnog otpada Ambalažni otpad je bilo koja ambalaža i ambalažni otpad osim ostatka iz proizvodnje Biološki razgradiv otpad je otpad koji se može razgraditi aerobnim ili anaerobnim putem (hrana, otpad iz vrtova, papir i karton) Produkcija krutog otpada po općinama (m3/god)

250000

Slika 4.1 Produkcija krutog otpada po općinama u Tuzlanskom Kantonu

200000 192593

150000

Teočak

Doboj Istok

Gračanica

Čelić

Sapna

Kladanj

Banovići

Kalesija

Gradačac

Lukavac

Živinice

Tuzla

U evropskim 100000 zemljama se računa sa prosjekom od 230 60000 42000 kg otpada iz 50000 34265 34000 20075 18250 18000 12993 domaćinstava po 4380 3510 1112 stanovniku i godini i 0 40 kg otpada na radnom mjestu po stanovniku i godini. Sastav ovog otpada varira i kvalitativno i kvantitativno, ovisno o tome da li se radi o gradskoj ili seoskoj sredini. 69 Dr.sc. Zvjezdan Karadžin, docent

Zaštita okoliša – udžbenik za studente RGGFa Prosječni sastav otpada iz domaćinstava izražen u težinskom postotku Papir/karton……………..28% Organski otpad.................37% Staklo................................6% Plastika…………………..8% Metali……………………2% Ostali otpad……………..19% Prema evropskim statističkim podacima, otpad iz domaćinstava sadrži po stanovniku i godini 1,2-1,5 kg problematičnih materija kao što su baterije, boje, lakovi hemikalije itd. Posebno je problematično smeće iz privatnih liječničkih ordinacija, drogerija, apoteka i slično koje dospijeva u kućni otpad. Udio teških metala u ovoj vrsti otpada ovisi o vrsti otpada. S obzirom na to da se u razvijenijim zemljama otpad sortira i odlaže u posebne kontejnere, udio teških metala i halogena varira u ovisnosti o vrsti otpada. 4.2 UPRAVLJANJE OTPADOM Upravljanje otpadom predstavlja skup aktivnosti, odluka i mjera za: - Sprečavanje nastanka otpada, smanjivanje količine otpada i/ili njegovog štetnog uticaja na okoliš; - Skupljanje, prevoz, ponovu upotrebu i zbrinjavanje (obrada i zbrinjavanje), uključujući i nadzor nad takvim operacijama i brigu o odlagalištima koja su zatvorena Upravljanje otpadom mora se provoditi na nacin da se ne dovodi u opasnost ljudsko zdravlje i bez upotrebe postupaka i/ili nacina koji bi mogli štetiti okolišu, a posebno kako bi se izbjeglo: - Rizik zagađenja: mora, voda, tla i zraka - Pojava buke - Pojava neugodnih mirisa - Ugrožavanje biljnog i životinjskog svijeta - Štetan uticaj na područja kulturno povijesnih , estetskih i prirodnih vrijednosti - Nastajanje eksplozije ili požara Cjelovito upravljanje otpadom podrazumjeva slijedeće aktivnosti: - Smanjenje kolicine otpada na izvoru (uključivši višekratnu upotrebu proizvoda) - Recikliranje materijala (i kompostiranje) - Spaljivanje otpada (uz korištenje otpadne energije) - Odlaganje otpada 4.3 STRATEGIJE ZA RJEŠENJE PITANJA OTPADA U razvijenim zemljama prevladava strategija po kojoj je važno spriječiti nastajanje smeća/otpada, odnosno redukovati njegovu količinu. 70 Dr.sc. Zvjezdan Karadžin, docent

Zaštita okoliša – udžbenik za studente RGGFa U principu, razlikujemo dvije vrste strategije: -Strategija redukovanja ukupne količine smeća/otpada, što je kvantitativna strategija. -Strategija redukovanja štetnih supstanci u smeću/otpadu, što je kvalitativna strategija. U pogledu nastanka smeća možemo sve aktere podijeliti u dvije grupe: 1. Direktni učesnici koji se dijele u dvije grupe: a) domaćinstva i uslužne djelatnosti, b) industrija i trgovina. 2. Indirektni učesnici, u koje spadaju: a) vladine institucije: zakonodavci i izvršioci/kontrolori provođenja zakona. Ovakva se podjela naziva dualni sistem.U njemu svi učesnici imaju svoje mjesto i nastoje postići kompromis jer imaju zajednički cilj - sprečavanje nastajanja smeća/otpada i rješenje problema nastalog smeća/otpada. Ključ uspjeha je kompromis i selektivno prikupljanje smeća/otpada na mjestu nastanka. 4.3.1 Politika 4 R Reduction: smanjenje i sprečavanje otpada postavljanjem tehničkih standarda, razvojem čistih tehnologija, primjenom ekonomskih instrumenata, edukacijom itd. Reuse: ponovna upotreba otpada zasniva se na izravnom ponovnom korištenju ambalaže ili drugog materijala. Recycling: reciklaža je postupak koji se zasniva na ponovnom korištenju ambalaže ili materijala uz prethodnu pripremu, a razlikuje se od prethodnog postupka jer nema direktne ponovne primjene. Recovery: regeneracija materijala i energije je postupak koji se zasniva na toplinskoj, hemijskoj ili fizikalnoj konverziji materijala, kako bi se ponovo proizveo materijal ili energija. 4.3.1.1 Reciklaža Reciklaža je vraćanje sporednih produkata i ostataka koji nastaju u proizvodnji i potrošnji ponovo u kružni tok proizvodnja - potrošnja. Reciklažu dijelimo na tri grupe: - Ponovno korištenje nekog proizvoda ili materijala za istu namjenu (npr.flaše, obnovljene autogume itd.). - Daljnja upotreba otpadnih produkata za novu namjenu nakon odgovarajućeg fizikalnog, hemijskog ili biološkog tretmana (npr.granuliranje plastičnog otpada i upotreba granulata kao punila u građevinarstvu). - Reprodukcija, ponovno dobivanje osnovnih sirovina i vraćanje u proces proizvodnje (npr. stari automobili).


Zaštita okoliša – udžbenik za studente RGGFa Najbitniji kriteriji za donošenje odluke o reciklaži su: - Utrošak energije - Kvalitet recikliranog proizvoda - Ekonomska korist Slika 4.2 Simboli za reciklažu plastike

Najvažniji parametri koji odlučuju da li reciklaža ima ekonomskog i ekološkog smisla su: - Dovoljna količina utrošenog proizvoda - Visoka koncentracija komponente koju želimo dobiti iz utrošenog proizvoda - Sortiranje različitih produkata već na samom početku - Postojanje odgovarajuće tehnologije za reciklažu - Ekonomski isplativa potrošnja energije - Niske emisije i mala količina ostataka u procesu reciklaže - Dovoljna količina recikliranog proizvoda - Ekonomičnost reciklaže u poređenju s primarnom proizvodnjom Reciklaža organskih frakcija u otpadu Reciklaža organskih frakcija u otpadu donosi dvojaku korist: - Rješava probleme otpada. - Donosi ekonomsku korist. U praksi se najviše koriste dvije metode reciklaže: - dobijanje biogasa i - kompostiranje. Primjer: Za proizvodnju 1t papira srednjeg kvaliteta treba posjeći 2 stabla i potrošiti 240.000 l vode, 4.700 kWh električne energije. Za proizvodnju iste količine papira od starog papira potroši se 0 stabala, 180 l vode i 2.750 kWh električne energije.


Zaštita okoliša – udžbenik za studente RGGFa 4.3.1.2 Dobijanje biogasa Biogas predstavlja produkt truljenja organskih supstanci u otpadu. Prirodni biološki proces se odvija u 4 faze: 1. hidroliza, 2. stvaranje kiseline, 3. stvaranje acetata, 4. stvaranje metana. Proces truljenja ili anaerobne razgradnje organskih supstanci traje od nekoliko nedjelja do nekoliko mjeseci, ovisno o tehnološkoj metodi. U praksi se koristi više postupaka: - Kontaktni postupak u kome se aktivna biomasa ponovo vraća u bioreaktor (prostore za truljenje). - Reaktor sa čvrstom kupkom u kojem se bakterije za anaerobnu razgradnju i neistaložene čestice zadržavaju na inertnoj čvrstoj površini kupke. - Reaktor s kovitlajućim slojem u kojem se tekuća faza vraća i miješa sa inertnim česticama. - Reaktor s muljem u kojem se mulj taloži ravnomjerno po dnu reaktora u koji se dodaje otpad. Slika 4.3. biogasa

Proces

dobijanja

Biogas se može koristiti: - za dobivanje toplotne energije (spaljivanje u kotlu), - za spaljivanje i proizvodnju električne energije, - za puštanje biogasa u gradsku mrežu, - kao gorivo. 4.3.1.3 Kompostiranje Kompostiranje je postupak koji se zasniva na mikrobiološkom procesu razmjene materija. Organske materije koje se nalaze u otpadu prelaze u jednom egzotermnom procesu u mineralnoorganski supstrat koji se naziva kompost. Sam proces traje nekoliko mjeseci. Kompost ima karakteristike đubriva, odnosno sadrži nitrate i sulfate, a humusna komponenta sadrži celulozu i lignin. U procesu kompostiranja unište se bacili i sjeme korova. Na ovaj način se na kraju dobije produkt koji zadovoljava sanitarne i higijenske uslove i može se upotrijebiti kao đubrivo. Optimalnim podešavanjem procesnih parametara stvaramo uslove za masovni razvoj mikroorganizama, odnosno stvaramo potrebne uslove za kompostiranje.


Zaštita okoliša – udžbenik za studente RGGFa Za odvijanje kompostiranja potrebno je ostvariti određene uslove, odnosno mora se obezbijediti optimalni dovod zraka u otpad tako da spriječi anaerobno truljenje koje ne bi ubilo bacile, odnosno dobiveni kompost se ne bi smio upotrijebiti kao đubrivo. 4.4 DEPONIJE OTPADA Deponije predstavljaju uređeni prostor na koji se vrši odlaganje otpada. Deponija kao uređeni prostor mora ispunjavati tri bitna uslova: -Zaptivanje donje površine. Najmanja zaptivenost mora biti od 10-8m/sekundi. -Mora imati uređaje koji će omogućiti sakupljanje, tretman, odnosno odvod otpadne vode. -Mora imati uređaje koji će omogućiti tretman odnosno ponovno korištenje gasa s deponije. U svijetu postoje različita i kontradiktorna mišljenja o značaju i budućnosti deponija. Uglavnom preovladava slijedeće razmišljanje: Moderna ekologija polazi od cilja da se spriječi, preradi i upotrijebi što veća količina smeća/otpada. Međutim, deponije će uvijek imati svoju perspektivu jer će uvijek preostati određena količina otpada koja se mora deponovati. Moderna ekologija, dakle, ne tretira deponije kao alternativu različitim metodama prerade/reciklaže otpada nego kao nadopunu. Deponije kao trajna odlagališta otpada podijeljene su u tri klase: - Deponije bezopasnog otpada - Deponije opasnog otpada - Deponije inertnog otpada Danas je uspostavljena standardna procedura o tretiranju otpada kako bi se izbjegli bilo kakvi rizici po okoliš, i to: - Otpad mora biti tretiran prije nego što bude deponovan. - Opasni otpad, u skladu s Direktivom o deponijama otpada (99/31/EC), mora biti predodređen za deponije opasnog otpada. - Deponija bezopasnog otpada se mora koristiti za komunalni otpad/smeće i bezopasni otpad. - Deponija za inertni otpad mora se koristiti samo za tu vrstu otpada. Slijedeće vrste otpada se ne bi smjele deponovati na te deponije: - Tečni otpad - Zapaljivi otpad - Eksploziv i oksidirajući otpad - Bolnički i drugi klinički otpad koji je zarazan - Iskorištene automobilske gume, sa određenim izuzecima - Druge vrste otpada koje ne odgovaraju kriterijima za odlaganje bezopasnog otpada Svaka uređena deponija mora riješiti pitanje otpadnog gasa, a otpadne vode ne smiju prodirati do podzemnih voda. Stvaranje otpadnog gasa na deponijama kućnog smeća je posljedica anaerobne razgradnje organskih supstanci. Proces razgradnje organskih materija se dijeli na 5 faza koje slijede jedna za drugom: - kratka aerobna faza, - prva aneorobna faza, 74 Dr.sc. Zvjezdan Karadžin, docent

Zaštita okoliša – udžbenik za studente RGGFa - druga aneorobna faza, - faza stvaranja metana, - kraj procesa. U kratkoj aerobnoj fazi koja nastaje neposredno nakon odlaganja smeća dolazi do djelimične razgradnje organskih komponenata u smeću u prisustvu postojeće rezerve kisika. Pri tome nastaju voda i ugljendioksid. U prvoj anaerobnoj fazi počinje aktivnost fermentacionih i acetogenih bakterija kad se stvaraju isparljive masne kiseline, ugljendioksid i male količine vodika.Takođe se u kiseloj sredini djelimično izdvoje teški metali. Slika 4.4 . Shematski prikaz principa modernog upravljanja otpadom U drugoj anaerobnoj fazi dolazi do pojačane aktivnosti metanogenih bakterija kada se stvara sumporovodik, povećava pH vrijednost i smanjuje izdvajanje teških metala. Stvaranje metana se stabilizuje kod 50-65% od ukupne količine nastalog otpadnog gasa. Još više se smanjuje udio isparljivih masnih kiselina i vodika. Na kraju procesa preostanu još samo postojane organske supstance koje se teško razgrađuju. U nastali slobodni prostor kompaktne deponovane mase difundiraju azot i kisik iz atmosfere. Procjenjuje se da ovaj proces traje do 25 godina i da se uz tonu smeća stvori od 40 do 300 m3 otpadnog gasa. U praksi se računa sa 2-3 m3 otpadnog gasa po toni smeća za godinu dana. Prosječan sastav otpadnog gasa je slijedeći: - metana od 30 do 60% - ugljendioksida od 30 do 50% - sumporovodika i drugih gasova oko 2% Otpadni gas se može koristiti za proizvodnju struje i topline. 75 Dr.sc. Zvjezdan Karadžin, docent


Slika 4.5 Prikaz deponije sa sistemom za prikupljanje procjednih voda i otpadnog gasa

4.5 ZAKONSKA REGULATIVA O UPRAVLJANJU OTPADOM U BOSNI I HERCEGOVINI Zakon o upravljanju otpadom u Republici Srpskoj donesen je 2002. godine (Sl. glasnik RS, br. 53/02), a u Federaciji BiH 2003. godine (Sl. novine FBiH, br. 33/03). Ovi entitetski zakoni međusobno su harmonizirani, a za cilj imaju obezbjeđenje najvažnijih uslova za sprečavanje nastajanja otpada, za preradu otpada za ponovnu upotrebu i reciklažu, izdvajanje sirovih materijala i njihovo korištenje za proizvodnju energije te za sigurno odlaganje otpada. Zakon o upravljanju otpadom predstavlja okvirni zakon kojim su postavljeni principi upravljanja svim kategorijama otpada, uključujući otpad nastao istraživanjem resursa, ekstrakcijom, tretmanom i iskorištavanjem mineralnih sirovina i radom kamenoloma, tekući i drugi otpad. Odredbe Zakona ne odnose se na radioaktivni otpad, plinove ispuštene u atmosferu i otpadne vode. Osnovna načela postavljena Zakonom uključuju načelo prevencije, primjene mjera opreznosti, odgovornosti proizvođača otpada, princip „zagađivač plaća" te princip da se otpad tretira ili odlaže u najbližem adekvatnom postrojenju ili lokaciji. Zakonom je takođe regulisana odgovornost proizvođača otpada, te propisana obaveza operatora postrojenja za koja je neophodna okolinska/ekološka dozvola da izradi plan o upravljanju otpadom, pri čemu se za nova postrojenja plan predaje kao prilog zahtjeva za izdavanje okolinske/ekološke dozvole, dok su postojeća postrojenja imala obavezu plan izraditi i poslati nadležnom organu u roku od šest mjeseci od stepena Zakona na snagu. 76 Dr.sc. Zvjezdan Karadžin, docent

Zaštita okoliša – udžbenik za studente RGGFa Ostali propisi Zakona odnose se na aktivnosti upravljanja otpadom, na transport otpada, uključujući unutargranični i prekogranični transport, i ostale aspekte upravljanja i zbrinjavanja otpada. Propisi koji se odnose na prekogranični promet otpada harmonizirani su s propisima Bazelske konvencije o kontroli međugraničnog kretanja opasnog otpada i njegovog odlaganja. Podzakonski akti relevantni za provođenje Zakona o upravljanju otpadom su Pravilnik o kategorijama otpada sa katalogom (Sl. glasnik RS, br. 39/05), Pravilnik o kategorijama otpada, karakteristikama koje ga svrstavaju u opasni otpad, djelatnostima povrata komponenata i odlaganja otpada (Sl. glasnik RS, br. 39/05), Pravilnik o kategorijama otpada s listama (Sl. novine FBiH, br. 9/05), Pravilnik o postepenu s otpadom koji se ne nalazi na listi opasnog otpada ili čiji je sadržaj nepoznat (Sl. novine FBiH, br. 9/05). Entitetski Pravilnici o kategorijama otpada sadrže pregled kategorija otpada sa šiframa koje su međusobno harmonizirane i usklađene s evropskim propisima o otpadu.

5.

ALATI ZA UPRAVLJANJE OKOLINOM

5.1 SISTEM OKOLINSKOG UPRAVLJANJA (EMS) Upravljanje savremenim organizacijama je postalo kompleksan zadatak koji zahtijeva dobro poznavanje teorije menadžmenta i mnogih vještina, ali i sposobnosti koje su do skora bile ˝suviše teoretske i nepraktične prirode˝. Neprestana potreba za razvijanjem efektivnijih i efikasnijih načina organizacionog djelovanja, uz stalno rastuće potrebe savremenog društva, pred menadžera i druge rukovodioce sve više postavljaju imperativ primjenjivanja globalno rasprostranjenih modela rada i ponašanja. Rezultati nauke sve su više prisutni u svakodnevnom ponašanju, čime sve više dolazi do izražaja misao Nielsa Bohra kako ˝nema ništa praktičnije od praktične teorije˝. Takođe postaje očito da privredni razvoj koji se odvija uz zanemarivanje okolinskih i socijalnih uticaja može da dovede do neželjenih posljedica što se i očituje kroz promjene klime, gubitak integriteta ekosistema i biološkog diverziteta. Postoje nebrojeni primjeri iz različitih sektora gdje se neposredni i dugoročni okolišni i socijalni troškovi razvoja moraju mjeriti zajedno sa ekonomskim dobicima. Narastajuće shvatanje ovih pitanja je popraćeno uviđanjem da postojeće institucije neće biti sposobne da se efikasno nose sa ovim problemima ako njihove uloge i odgovornosti ne budu jasno definisane, ne budu postavljene jasne integrisane okvirne politike i ne bude dovoljno kapaciteta da se implementiraju promjene. Sistem okolinskog upravljanja (Environmental management system -EMS) se odnosi na upravljanje okolinskim programima određene organizacije na jedan sveobuhvatan, sistematičan, planski i dokumentovan način. Tu je uključena organizaciona struktura, planiranje i resursi za razvoj, implementacija i ažuriranje pravila vezanih za zaštitu okoliša. Osnovne funkcije sistema okolinskog upravljanja:  Služi kao alat za unapređenje odnosa prema okolišu.  Obezbjeđuje sistematičan način upravljanja okolinskim pitanjima određene organizacije. 77 Dr.sc. Zvjezdan Karadžin, docent

Zaštita okoliša – udžbenik za studente RGGFa 

Predstavlja segment ukupne upravljačke strukture organizacije koja se bavi postojećim i dugoročnim uticajima njihovih proizvoda, usluga i procesa na okoliš.  Daje reda i konzistentnosti za organizaciju kod okolinskih pitanja u smislu alociranja resursa, dodjeli odgovornosti i tekućoj evaluaciji prakse, procedura i procesa.  Usredsređenost na kontinuirano unapređenje sistema. Ukratko rečeno, očekivani rezultati ovakvog pristupa su kontinuirano poboljšavanje sistema okolinskog upravljanja. Organizacije (proizvodne i neproizvodne) tako postaju konkurentnije kako na nacionalnom tako i na međunarodnom tržištu.

5.2 IPPC DIREKTIVA Direktiva 96/61/EZ od 24. septembra 1996. godine se odnosi na integrisano sprečavanje i nadzor zagađenja (IPPC Direktiva; engl. Integrated Pollution Prevention and Control). Cilj IPPC Direktive je postizanje integralnog pristupa, sprečavanja i kontrole onečišćenja koje potiče od širokog spektra industrijskih i poljoprivrednih aktivnosti. U Dodatku I Direktive naveden je niz industrijskih postrojenja na koja se odnose propisi ove direktive, a ona uključuju energetiku, proizvodnju i procesiranje metala, rudarstvo, hemijsku industriju, privređivanje otpadom, stočarstvo i ostale. Integralni pristup sprečavanju i kontroli onečišćenja podrazumijeva sagledavanje pojedine industrije u cjelini (zrak, voda, tlo) i njen sveukupni uticaj na okoliš. Direktiva propisuje postupak provedbe analize, te određivanje mjera zaštite i odabir najboljih raspoloživih tehnika (BAT; engl. Best Available Techniques) koje su primjerene i u skladu s ekonomskim mogućnostima korisnika, kao uslov za izdavanje dozvole za rad firme. Radi dobivanja dozvole za rad industrijske ili poljoprivredne instalacije moraju zadovoljiti određene osnovne kriterije. Prema osnovnim kriterijima, industrijske instalacije imaju obvezu: • upotrebe svih raspoloživih mjera za sprečavanje zagađenja - najbolje raspoložive tehnologije, • spriječiti zagađenje velikih razmjera, • spriječiti nastanak otpada, reciklirati otpad i odlagati ga na način kojim će se spriječiti zagađenje, • učinkovito koristiti energiju, • osigurati prevenciju nezgoda, • nakon završetka aktivnosti vratiti lokaciju u početno stanje. Kako bi se osigurala implementacija integralnog sprečavanja zagađenja okoliša, Direktiva propisuje uslove koji moraju biti sadržani u izdatoj dozvoli za rad: • granične vrijednosti emisija štetnih matrija, • sve neophodne mjere zaštite tla, vode i zraka, • mjere upravljanja otpadom, • mjere koje moraju biti poduzete u vanrednim situacijama, • mjere za smanjenje daljinskog i prekograničnog zagađenja, 78 Dr.sc. Zvjezdan Karadžin, docent

Zaštita okoliša – udžbenik za studente RGGFa • •

mjere praćenja emisija (monitoring), ostale odgovarajuće mjere.

U okolišnom zakonodavstvu Federacije BiH i Republike Srpske integrisani pristup zaštiti okoliša propisan je zakonima o zaštiti okoliša/životne sredine, a postupak i uslovi izdavanja okolinske/ekološke dozvole Pravilnikom o pogonima i postrojenjima za koje je obavezna procjena uticaja na okoliš i pogonima i postrojenjima koja mogu biti izgrađena i puštena u rad samo ako imaju okolišno dopuštenje u Federaciji, te Uredbom o postrojenjima koja mogu biti izgrađena i puštena u rad samo ukoliko imaju ekološku dozvolu u Republici Srpskoj. 5.3 DIREKTIVA O INDUSTRIJSKIM EMISIJAMA (DIRECTIVE 2010/75/EU ON INDUSTRIAL EMISSIONS) Krajem 2005. Komisija je u svom prvom izvještaju o integriranoj sprječavanju i kontroli zagađenja započela proces revidiranja IPPC Direktive i preostalih šest srodnih direktiva (LCP Direktiva, WI Direktiva, VOC Direktiva i tri direktive o titan-dioksidu). Zbog toga je u decembru 2007. Komisija podnijela prijedlog o novoj direktivi koja bi objedinila postojeću IPPC Direktivu, LCP Direktivu, WI Direktivu, VOC Direktivu i tri direktive o titan-dioksidu u jedinstvenu Direktivu o industrijskim emisijama. Direktiva je stupila na snagu 6. januara 2011. Godine i trebala je da bude transponovana u državne legislative zemalja članica EU do 7 januara 2013. godine. Ova direktiva predstavlja nasljednika IPPC direktive i u osnovi tiče se minimiziranja zagađenja iz raznih industrijskih izvora u EU. Oko 50.000 postrojenja u EU je pokriveno sa IPPC direktivom a ova će da pokrije neke nove aktivnosti tako da će broj pokrivenih postrojenja sa ovom direktivom biti u nešto veći. Bazirana je na nekoliko principa - Integrirani pristup - Najbolje raspoložive tehnike - Fleksibilnost - Inspekcije, i - Učešće javnosti 5.3.1 Analiza postojećeg zakonodavstva u BiH i usklađivanje sa IE Direktivom Zbog komplikovanog ustavnog uređenja BiH a u cilju provođenja uspješne analize postojećeg zakonodavstva i njegovog usklađivanja sa IE Direktivom, napravljena je usporedna tabela relevantnih zakonskih propisa oba entiteta.


Zaštita okoliša – udžbenik za studente RGGFa Republika Srpska Pravilnik o uslovima za rad postrojenja za spaljivanje otpada (Službeni glasnik RS, broj 39/05) Pravilnik o graničnim vrijednostima za emisije u vazduh iz postrojenja za sagorijevanje (Službeni glasnik RS, broj 39/05) Pravilnik o emisiji isparljivih organskih jedinjenja (Službeni glasnik RS, broj 39/05) Pravilnik o registrima postrojenja i zagađivanja (Službeni glasnik RS, broj 92/07)

Federacija BiH Pravilnik o uslovima za rad postrojenja za spaljivanje otpada (Službene novine FBiH, broj 12/05) Pravilnik o graničnim vrijednostima za emisije u zrak iz postrojenja za sagorijevanje (Službene novine FBiH, broj 12/05) Pravilnik o emisiji isparljivih organskih jedinjenja (Službene novine FBiH, broj 12/05) Pravilnik o registrima postrojenja i zagađivanja (Službene novine FBiH, broj 82/07) Pravilnik o donošenju najboljih raspoloživih tehnika kojima se postižu standardi kvaliteta okoliša (Službene novine FBiH, broj 92/07)

Pravilnik o donošenju najboljih raspoloživih tehnika kojima se postižu standardi kvaliteta životne sredine (Službeni glasnik RS, broj 22/08) Pravilnik o monitoringu emisija zagađujućih Pravilnik o monitoringu emisija zagađujućih materija u vazduh (Službeni glasnik RS, broj materija u zrak (Službene novine FBiH, broj 39/05) 12/05) Tabela 2.14 . Usporedba relevantnih zakonskih propisa između RS i FBiH

Kao što je to vidljivo iz tabele, ne samo da su naslovi relevantnih pravnih propisa slični nego je čak i velika većina odredbi ovih propisa identična. Nakon ovoga uslijedila je usporedba Zakona o zaštiti životne sredine RS (Službeni glasnik RS, broj 28/07) sa Zakonom o zaštiti okoliša FBiH (Službene novine FBiH, broj 33/03, sa izmjenama i dopunama). Zakon RS ne sadrži određene odredbe koje se nalaze u Zakonu FBiH (ponajprije to se odnosi na obavezu izrade godišnjeg/polugodišnjeg programa inspekcije zaštite okoliša), dok, s druge strane, Zakon FBiH ne sadrži određene odredbe iz Zakona RS (odredbe koje se tiču učešća javnosti u zaštiti okoliša i procjene uticaja na životnu sredinu, kao i procesa izdavanja okolinskih dozvola općenito). Takođe, zbog različitih ustavnih struktura, razlike su prisutne i u podjeli nadležnosti između entitetskih i kantonalnih/općinskih nivoa vlasti. Osim toga, urađena je i usporedba Uredbe o pogonima i postrojenjima koji mogu biti izgrađeni i pušteni u rad samo ako imaju okolinsku dozvolu (Službeni glasnik RS, broj 7/06) sa relevantnim odredbama Pravilnika o pogonima i postrojenjima za koje je obavezna procjena uticaja na okoliš i pogonima i postrojenjima koji mogu biti izrađeni i pušteni u rad samo ako imaju okolinsku dozvolu, (Službene novine FBiH, broj 19/04). Relevantne odredbe ova dva akta su gotovo identične. Konačno, istražena je i veza između urbanističke saglasnosti (a kasnije i dozvole za građenje) i okolinske dozvole usporedbom zakona o prostornom planiranju oba entiteta. Zaključeno je da se


Zaštita okoliša – udžbenik za studente RGGFa u FBiH okolinska dozvola mora predati zajedno sa aplikacijom za urbanističku saglasnost.1 U RS-u je situacija drugačija. U odredbama koje regulišu sadržaj urbanističke saglasnosti se spominju uslovi zaštite okoliša,2 ali, za razliku od situacije u FBiH, sadržaj aplikacije za urbanističku suglasnost nije definisan. Međutim, iz sadržaja teksta relevantnih odredbi Zakona o zaštiti životne sredine RS može se zaključiti da se pogoni i postrojenja za koje je potrebna okolinska dozvola mogu izgraditi i pustiti u rad jedino nakon izdavanja okolinske dozvole. Na osnovu navedenog, može se dalje zaključiti da su relevantni propisi oba entiteta gotovo identični 5.4. ISO I DRUGI MEĐUNARODNI STANDARDI RELEVATNI ZA ZAŠTITU OKOLIŠA ISO (International Organization for Standardization; Međunarodna organizacija za standardizaciju ) je svjetska federacija tijela nacionalnih standarda. Rad pripreme Međunarodnih Standarda je obično provođeno kroz ISO tehničke odbore. Svako člansko tijelo zainteresovano za neku temu za koju je oformljen tehnički odbor ima pravo predstavljanja u tom odboru. Međunarodne organizacije, vladine i nevladine, povezane sa ISO, Takođe imaju udio u poslu. ISO usko sarađuje sa IEC-om (International Electrotechnical Commission; Međunarodna elektrotehnička komisija) na svim poljima elektrotehničke standardizacije. Međunarodni standardi su sačinjeni u skladu s pravilima datim u ISO/IEC Direktivama, Dio 2. Glavna zadaća tehničkih odbora je priprema Međunarodnih standarda. Nacrti Međunarodnih standarda usvojenih od tehničkih odbor proslijeđeni su na članove tijela radi glasovanja. Publikacija kao Međunarodni standard zahtijeva pristanak od barem 75% glasova tijela članica. Napominje se da postoji mogućnost da neki elementi ovog dokumenta mogu biti podložni pravima patentiranja. ISO se neće smatrati odgovornim za identificiranje nekog ili svih takvih prava patentiranja. Svi standardi se periodično reviduju od strane ISO, a uporedo se izrađuju novi. 5.4.1 ISO 14000 Sistem okolinskog upravljanja je baziran na standardu ISO 14000. Porodica ISO 14000 standarda se odnosi na upravljanje okolinom i služi kao pomoć organizacijama da: - minimiziraju uticaj njihovih operacija na okoliš (recimo negativne uticaje na zrak, vodu ili tlo), - da budu u saglasnosti s važećim zakonima, propisima i drugim okolinskim zahtjevima, - za stalno unapređivanje prethodno navedenog.


Zaštita okoliša – udžbenik za studente RGGFa ISO 14000 je sličan standardu ISO 9000 - upravljanje kvalitetom, jer se oba odnose prema procesu tako da se pažnja obraća na to kako je dobiven određeni proizvod a ne toliko na sam proizvod. Kao i kod ISO 9000, certificiranje rade eksterne organizacije, i ne dobija se certifikat direktno od ISO organizacije. Neke prednosti implementacije EMS potpomognutog ISO 14000 standardima: racionalnije korištenje sirovinskih i energetskih resursa, smanjenje rizika vezanog uz zaštitu okoliša, visok nivo udovoljavanja okolišnim normama i zakonskim propisima, postizanje izvrsnosti vezano za zaštitu okoliša, smanjenje emisija što rezultira smanjenjem troškova ukupnog poslovanja, kvalitetniji imidž i povećana konkuretnost organizacije, opća prednost na tržištu, smanjivanje troškova osiguranja, povećane mogućnosti razvoja organizacije, povećana sigurnost na radu u organizaciji, poboljšanje odnosa sa zajednicom u kojoj organizacija djeluje, poboljšanje odnosa sa agencijama/ministarstvima za zaštitu okoliša. Za razliku od prethodnih okolinskih regulativa koje su počinjale s pristupom zasnovanom na komandovanju i kontroli, a koje su kasnije zamijenjene drugim, baziranim na tržišnim mehanizmima, ISO 14000 je baziran na dobrovoljnom pristupu okolinskoj regulativi, pri čemu je glavni cilj pomoć kompanijama da kontinuirano unapređuju njihove okolinske perfomanse, a da se pri tome bude u saglasju s važećom zakonskom regulativom. Organizacije same postavljaju svoje ciljeve i izvedbene mjere, a standard pri tome služi kao pomoć u postizanju ciljeva i kasnijem monitoringu i mjerenju rezultata izvedbe (IISD 2010). Koncept okolinskog sistema upravljanja je evoluirao početkom 90-ih godina prošlog vijeka, dok njegovi začeci sežu nazad, do 1972. godine, kada su Ujedinjene nacije organizovale Konferenciju o okolišu, održanu u Stokholmu, i kada je pokrenut okolinski program Ujedinjenih nacija (United Nations Environment Programme - UNEP). Ove početne inicijative su dovele do formiranja Svjetske komisije za okoliš i razvoj (World Commission on Environment and Development – WCED) i usvajanja Protokola iz Montreala kao i Bazelske konvencije. Prvi Svjetski samit je održan u Rio de Janeiru 1992. godine, kada su države učesnice iskazale generalnu predanost rješavanju okolinskih problema. Iste godine je BSI grupa objavila prvi svjetski standard za sisteme okolinskog upravljanja, BS 7750. Ovaj standard je služio kao model za izradu serije standarda ISO 14000, 1996. godine, od strane Međunarodne organizacije za standardizaciju (International Organization for Standardization – ISO). Od 2010. godine ISO 14001 standard se primjenjuje u 223.149 organizacija u 159 zemalja. Porodica ISO 14000 uključuje ISO 14001 standard, koji predstavlja ključni set standarda koje koriste organizacije za izradu i primjenu učinkovitog sistema okolinskog upravljanja. Drugi standardi iz ove serije su ISO 14004, koji daje dodatne upute za dobar sistem okolinskog upravljanja, kao i uže specijalizovani standardi koji se bave konkretnim aspektima okolinskog upravljanja. Glavni cilj ISO 14000 serije normi predstavlja “promociju učinkovitijeg i efikasnijeg okolinskog upravljanja u organizacijama s ciljem da obezbijede korisne i 82 Dr.sc. Zvjezdan Karadžin, docent

Zaštita okoliša – udžbenik za studente RGGFa upotrebljive alate koji su troškovno efikasni, sistematični, fleksibilni, da odražavaju najbolje raspoložive organizacijske prakse za prikupljanje, intepretiranje i prenošenje relevatnih informacija o okolišu”. ISO 14001 standard ne predstavlja sam po sebi sistem okolinskog upravljanja, pa samim tim i ne nameće neke rigidne zahtjeve vezano za okolišna pitanja. On umjesto toga služi kao okvir za asistiranje organizacijama da razviju svoj vlastiti sistem okolinskog upravljanja. ISO 14001 može biti integriran s drugim upravljačkim funkcijama i pomoći kompanijama da postignu svoje okolinske i ekonomske ciljeve. Standard se može primijeniti na čitav dijapazon raznih nivoa u poslovanju, od organizacionog pa do nivoa proizvoda i usluga. On se ne usmjerava na egzaktne mjere i ciljeve okolinske politike, nego naglašava šta neka organizacija treba da uradi da bi postigla svoje ciljeve. Uspjeh sistema je umnogome ovisan o predanosti osoblja na svim nivoima organizacije, naročito top menadžmenta koji treba da bude aktivno involviran u izradu, implementaciju i održavanje sistema okolinskog upravljanja. ISO 14001 je poznat kao generički standard okolinskog upravljanja, što znači da je primjenjiv na organizacije različitih veličina i tipova, proizvoda ili usluga, za bilo koji sektor aktivnosti, i može da se prilagodi različitim socijalno-kulturnim i geografskim uslovima. 5.4.2 ISO 31000 (Sistem za upravljanje rizicima) Organizacije svih vrsta i veličina suočavaju se s unutrašnjim i vanjskim faktorima i uslovima koji čine neizvjesnim da li će i kad ostvariti svoje ciljeve. Uticaj koji ta neizvjesnost ima na ciljeve organizacije, naziva se „rizikom“. Sve aktivnosti organizacije uključuju rizik. Organizacije se bave rizikom tako što ga identificiraju, analiziraju i kod evaluacije da li stanoviti rizik treba modifikovati primjenjuju postepena s rizikom kako bi se zadovoljili njihovi kriteriji rizika. Kroz traj proces, organizacije komuniciraju i konzultuju se sa dionicima te prate i provjeravaju rizik i kontrole koje modificiraju rizike kako bi osigurali da neće biti potreban daljnji tretman rizika. Ova međunarodna norma detaljno opisuje ovaj sistematičan i logičan proces. I dok sve organizacije upravljaju rizicima do nekog stepena, ovaj Međunarodna norma ustanovljuje brojne principe koje treba primijeniti kako bi upravljanje rizikom bilo učinkovito. Ovaj Međunarodna norma preporuča da organizacije razviju, primjene i kontinuirano poboljšavaju okvir rada čija je svrha integrirati proces upravljanja rizikom u sveopćem upravljanju organizacije, njezinoj strategiji i planiranju, menadžmentu, procesima izvješćivanja, politici, vrijednostima i kulturi. Upravljanje rizikom može se primijeniti na cjelokupnu organizaciju, kako na mnoge razine i područja, u bilo koje vrijeme, tako i na specifične funkcije, projekte i aktivnosti. Iako je praksa upravljanja rizicima razvijana tokom vremena te unutar brojnih sektora kako bi namirivala različite potrebe, prihvatanje konzistentnih procesa unutar sveobuhvatnog okvira rada može pomoći da upravljanje rizikom bude učinkovito, djelotvorno i koherentno preko cijele organizacije. Generički pristup opisan u ovoj Međunarodnoj normi pruža principe i smjernice za 83 Dr.sc. Zvjezdan Karadžin, docent

Zaštita okoliša – udžbenik za studente RGGFa upravljanje bilo kakvim oblikom rizika na sistematičan, transparentan i uvjerljiv način te unutar bilo kojeg omjera i konteksta. Svaki specifičan sektor ili primjena upravljanja rizikom donosi sa sobom individualne potrebe, promatrače, percepcije i kriterije. Prema tome, ključna odlika ove Međunarodne norme je uključivanje „utvrđivanja konteksta“, kao aktivnost na početku ovog generičkog procesa upravljanja rizikom. Utvrđivanje konteksta zaokružit će ciljeve organizacije, okolinu u kojoj želi provesti te ciljeve, njezine sudionike i raznovrsnost kriterija rizika – sve to će pomoći otkriti i procijeniti prirodu i kompleksnost njezinih rizika. Kad je implementirano i održavano u skladu s ovim Međunarodnom normom, upravljanje rizikom omogućuje organizaciji da, npr.: poveća mogućnost postizanja ciljeva; potakne na pro-aktivni menadžment bude svjesna potrebe za identificiranje i postepene s rizikom kroz cijelu organizaciju poboljša identifikaciju mogućnosti i opasnosti (prijetnji) uskladi se s važećim zakonskim i regulatornim zahtjevima i međunarodnim normama; poboljša finansijska izvješća; poboljša vođenje organizacije; poboljša pouzdanje i povjerenje dioničara; utvrdi pouzdan temelj za donošenje odluka i planiranje; poboljša kontrolu; - učinkovito adresira i koristi izvore za postupanje s rizikom Uspostavljanje konteksta • Strategijski kontekst • Organizacijski kontekst - poboljša operativnu učinkovitost i efikasnost • Kontekst upravljanja rizikom • Razvijena kriterija - unaprijedi zdravstvenu i sigurnosnu provedbu, kao • Određivanje strukture i zaštitu okoliša; Identifikacija rizika - Poboljša preventivu gubitka i upravljanje • Šta se može dogoditi? • Kako se to može dogoditi? nezgodama; Analiza rizika - minimalizira gubitke Određivanje kontrole - poboljša edukaciju organizacije; i - poboljša otpornost organizacije. Određivnje vjerovatnoće

Određivnje posljedica

Procjena nivoa rizika

Procjena rizika • Poređenje po kriterijima • Postavljanje prioritete rizika

Prihvatljivi rizik

Nadgledanje i revizija

Komunikacija i konsultacije

-

Slika 5.1 Upravljanje rizicima po ISO 31000

ISO 31000 je pripremljen od strane radne grupe ISO Odbora tehničkog menadžmenta o upravljanju rizicima.

Da

Ocjena rizika Ne Obrade rizika • Identifikacija opcija obrade • Procjena opcija obrade • Izbor opcija obrade • Priprema planova obrade • Implementacija planova

Ova Međunarodna norma ima namjeru namiriti potrebe širokog spektra sudionika, uključujući : a) odgovorne za razvoj politike upravljanja rizikom unutar svoje organizacije; 84 Dr.sc. Zvjezdan Karadžin, docent

Zaštita okoliša – udžbenik za studente RGGFa b) odgovorne za osiguranje da rizik bude upravljan na učinkovit način unutar organizacije kao cjeline ili unutar specifičnog područja, projekta ili aktivnosti; c) one koji trebaju procijeniti djelotvornost kod upravljanja rizicima; i d) one koji razvijaju norme, smjernice, procedure i kodekse prakse koji, u cijelosti ili djelomično postavljaju kako upravljati rizicima unutar specifičnog konteksta ovih dokumenata. Trenutne prakse i procesi upravljanja mnogih organizacija uključuju komponente upravljanja rizicima i mnoge su organizacije već prisvojile formalne procese upravljanja rizicima za određene vrste rizika ili situacija. U takvim slučajevima, organizacija može odlučiti o provođenju kritičke provjere svojih postojećih praksi i procesa u svjetlu ovog Međunarodnog standarda. U ovoj Međunarodnoj normi, koriste se dva izraza „upravljanje rizicima“ i „rukovođenje rizicima“. Generalno, “upravljanje rizicima” odnosi se na arhitekturu (principe, okvire rada i procese) za djelotvorno upravljanje rizicima, dok se “rukovođenje rizicima ” odnosi na primjenu te arhitekture na određene rizike. 5.4.3 Standard OHSAS 18001:2007 Značaj zaštite zdravlja i sigurnosti na radu sve više dolazi do izražaja u poslovnom svijetu. Svakodnevno se pojavljuje sve više organizacija koje žele unaprijediti zaštitu zdravlja i sigurnost na radu svojih zaposlenih. Održavanje visokog nivoa zaštite zdravlja i sigurnosti na radu je važan segment poslovanja, koji pokazuje etički i socijalni nivo organizacije i posvećenost organizacije zaštiti svojih zaposlenih. Pored socijalnog, povećanje zaštite zdravlja i sigurnosti na radu ima visok ekonomski značaj, jer stvaranje povoljnih uslova rada i rješavanje pitanja zaštite zdravlja i sigurnosti na radu, doprinosi optimizaciji radnih procesa sa pozitivnim ekonomskim efektima. Zakonski propisi i direktive novog pristupa od poslodavca zahtijevaju da obezbijede zdrav i siguran rad zaposlenih, prate i otklanjaju sve potencijalne opasnosti koji bi mogle ugroziti život i zdravlje zaposlenih na radnom mjestu. Tako se pojavila potreba za sistemom upravljanja zaštitom zdravlja i sigurnosti na radu, koji će biti nadzor i štititi zaposlene i organizaciju, i koji će obezbijediti primjenu svih neophodnih mjera zaštite zdravlja i sigurnosti na radu. Kao efikasan alat, koji će obezbijediti postizanje ciljeva i podizanje zaštite zdravlja i sigurnosti na radu na željeni nivo, pokazao se standard OHSAS 18001 – Sistemi upravljanja zaštitom zdravlja i sigurnošću na radu (Occupational Health and Safety Assesment Series). Primjena standarda nije obavezujuća i nije dio zakonskih propisa, a rezultati primjene standarda zavise od opredijeljenosti organizacije da poboljša zaštitu zdravlja i sigurnost na radu zaposlenih i spremnosti da ispuni zahtjeve standarda. Nastao je na osnovu britanskog standarda BS 8800:1996 - Uputstvo za sisteme upravljanja zaštitom zdravlja i sigurnošću na radu (Guide to Occupational Health and Safety Management Systems), koji je objavio Britanski institut za standardizaciju, kao sistem menadžmenta organizacije koji upravlja opasnostima po zdravlje i sigurnost na radu. 85 Dr.sc. Zvjezdan Karadžin, docent

Zaštita okoliša – udžbenik za studente RGGFa Prva verzija standarda OHSAS izdata je 1999. godine (OHSAS 18001:1999) i nije se spominjao kao standard već kao specifikacija ili dokument, a usljed povećanog stepena prihvatanja, kao temelja za nacionalne standarde upravljanja zaštitom zdravlja i sigurnošću na radu, od izdanja 2007. godine se spominje kao standard (OHSAS 18001:2007)3. Ovim standardom utvrđuju zahtjevi za uspostavljanje efikasnog sistema upravljanja zaštitom zdravlja i sigurnošću na radu, a osnova svih zahtjeva standarda bazira se na primjeni zakonskih i drugih propisa iz oblasti zaštite zdravlja i sigurnosti na radu. Krajnji cilj sistema upravljanja zaštitom zdravlja i sigurnošću na radu je da prepozna sve potencijalne opasnosti koje mogu ugroziti zdravlje i sigurnost na radu zaposlenih i u što većem obimu nekontrolisane opasnosti prevede u kontrolisane rizike. Standard OHSAS 18001:2007 napravljen je tako da bude kompatibilan sa standardima sistema upravljanja ISO 9001 – Sistemi upravljanja kvalitetom (Quality management systems) i ISO 14001 – Sistemi okolinskog upravljanja (Environmental management systems) kako bi se omogućilo integrisanje u jedinstven sistem upravljanja kvalitetom, zaštitom okoliša i zaštitom zdravlja i sigurnošću na radu. Sastavni dio sistema upravljanja zaštitom zdravlja i sigurnosti na radu, kao i sistema upravljanja kvalitetom i okolišem, je „Demingov krug“ ili „PDCA“ model upravljanja (Plan – Do – Check – Act). Slika. 5.2 Demingov krug ili PDCA model upravljanja

Prema Demingovom krugu upavljanje podrazumijeva trajno provođenje četiri postupka: 1. 2. 3. 4.

Planiranje, Provođenje, Provjera, Djelovanje.

Opšti zahtjev standarda OHSAS 18001 je Politika ili izjava o uspostavljanju i održavanju sistema upravljanja unutar organizacije. Termin „uspostaviti“ podrazumijeva određeni nivo kontinuiteta i sistem upravljanja zaštitom zdravlja i sigurnosti na radu ne bi trebalo smatrati uspostavljenim dok se ne dokaže da se svi elementi sistema provode. Pojam „održavati“ podrazumijeva da uspostavljeni sistem i dalje radi, što zahtijeva određeni napor organizacije. Mnogi uspostavljeni sistemi počnu dobro, ali se tokom vremena pogoršaju zbog nedostatka održavanja. Ovaj zahtjev zahtijeva da organizacija uspostavi, održava i stalno poboljšava sistem upravljanja zaštitom zdravlja i sigurnosti na radu 3

Institut za standardizaciju Bosne i Hercegovine (BAS) preuzeo je i izdao standard pod nazivom BAS OHSAS 18001:2010 – Sistemi upravljanja zaštitom zdravlja i sigurnošću na radu


Zaštita okoliša – udžbenik za studente RGGFa prema zahtjevima standarda. Način ispunjavanja zahtjeva nije preciziran i prepušteno je organizaciji da odluči na koji način će ispuniti zahtjeve standarda. Politikom zaštite zdravlja i sigurnosti na radu menadžemnt organizacije pokazuje svoju opredijeljenost ispunjavanju zahtjeva standarda i poboljšanja zaštite zdravlja i sigurnosti na radu. U procesu planiranja identifikuju se važeći zakonski i podzakonski propisi i drugi akti iz oblasti zaštite na radu koji se primjenjuju i njihovi zahtjevi, identifikuju se opasnosti i štetnosti na radnim mjestima i radnoj okolini koji mogu ugroziti život i zdravlje zaposlenih, procjenuje se njihova vjerovatnoća pojave i posljedice, odnosno procjenjuju se rizici, definišu se ciljevi i programi i uspostavlja se sistem upravljanja prepoznatih rizika po zdravlje i sigurnost na radu. U postupku primjene i provođenja stavljaju se u funkciju programi zaštite zdravlja i sigurnosti na radu, definišu se zadaci, ovlaštenja i odgovornosti svih zaposlenih po pitanju zaštite zdravlja i sigurnosti na radu, određuju se uslovi stručne osposobljenosti zaposlenih, način komuniciranja i između određenih nivoa upravljanja, uspostavlja se kontrola nad dokumentima i operacijama i definiše reagovanje u vanrednim situacijama. Postupak provjere ima za cilj provjeriti usklađenost sistema upravljanja zaštitom zdravlja i sigurnošću na radu sa zakonskim propisima i drugim aktima, primjenu propisanih procedura tokom radnih aktivnosti i efikasnost uspostavljenih kontrola nad rizicima po zdravlje i sigurnost na radu. Veoma važan segment u postupku provjere sistema upravljanja zaštitom zdravlja i sigurnosti na raud je istraživanje i analiza incidenata na radu čime se utvrđuju izvori i uzroci koji su doveli do incidenta, čime se mogućuje njihovo otklanjanje ili stavljanje pod kontrolu radi sprečavanja ponavljanja incidenata. Djelovanje podrazumijeva periodično preispitivanje sistema upravljanja zaštitom zdravlja i sigurnošću na radu od strane najvišeg rukovodstva organizacije. Suština preispitivanja je utvrditi eventualne propuste i slabosti sistema upravljanja radi poduzimanja mjera u cilju poboljšanja. Podaci koji se dobiju analizom i preispitivanjem sistema upravljanja služe kao ulazni podaci u procesu planiranja, tako da se zatvara jedan ciklus što čini suštinu „Demingovog kruga“ sistema upravljanja u cilju trajnog poboljšanja. Uspostavljanje sistema upravljanja zaštitom zdravlja i sigurnosti na radu može se odnositi na cijelu organizaciju ili određeni dio organizacije, s tim da bude u skladu sa definicijom radnog mjesta. OHSAS 18001:2007 definiše radno mjesto kao „Svaka fizička lokacija na kojoj se odvijaju radne aktivnosti pod kontrolom organizacije“. Kada je radno mjesto definisano, sve radne aktivnosti u okviru radnog mjesta moraju biti uključene u sistem upravljanja zaštitom zdravlja i sigurnosti na radu. To zahtijeva da se utvrdi ko, šta i gdje radi, kako bi se pokrile sve aktivnosti, s tim da ne treba isključiti radne aktivnosti koje mogu uticati na zdravlje zaposlenih i drugih osoba koje se po bilo kojem osnovu nalaze u objektima ili na prostorima organizacije.



6.ZAKON O ZAŠTITI OKOLIŠA I OKOLIŠNA DOZVOLA Zakon o zaštiti okoliša (Službene novine FBiH br.33/03 i 38/09) daje temeljna rješenja prevencije u očuvanju okoliša što se tiče ispunjavanja uslova za izgradnju novih objekata i postrojenja. Za nove pogone i instalacije važi provedbeni propis - Pravilnik o pogonima i postrojenjima za koje je obavezna procjena uticaja na okoliš i pogone i postrojenja koji mogu biti pušteni u rad samo ako imaju okolišnu dozvolu (Sl.novine FBiH br 19/04) kojim je uređen poseban režim konotrole i evidencija djelatnosti koejnugrožavaju ili mogu ugrožavati okoliš. Ovim pravilnikom definišu se instalaicije za koje okolišnu dozvolu isključivo izdaje Federalno ministarstvo okoliša i turizma ali i postupak na koji način se to utvrđuje 6.1 OSNOVNI PRINCIPI ZAKONA O ZAŠTITI OKOLIŠA Osnovni principi Zakona o zaštiti okoliša:  Očuvanje, zaštita, obnova i poboljšanje kvaliteta i kapaciteta okoliša, kao i kvaliteta života;  Mjere i uslovi za upravljanje, očuvanje i racionalno korištenje prirodnih resursa;  Pravne mjere i institucije za očuvanje, zaštitu i poboljšanje zaštite okoliša;  Finansiranje aktivnosti vezanih za okoliš i dobrovoljne mjere;  Poslovi i zadaci organa uprave. 6.2 OSNOVNA NAČELA ZAKONA O ZAŠTITI OKOLIŠA Osnovna načela Zakona o zaštiti okoliša:                

Procjena uticaja na okoliš (EIA) Izdavanje okolinskih dozvola, predostrožnost i prevencija Supstitucija Okolinske obaveze operatora Integralni pristup Korištenje BATova Saradnja i odgovornost Učešče javnosti i pristup informacijama Zagađivač plaća Zaštita komponenti okoliša Opasne supstance i tehnologije Informiranje i diseminacija (javna rasprava) Registri okoliša, postrojenja i zagađivača Strateška procjena okoliša Studija uticaja na okoliš Prekogranični uticaji 88 Dr.sc. Zvjezdan Karadžin, docent


6.3 OKOLINSKA DOZVOLA Okolinska dozvola je upravni akt koji izdaje nadležno ministarstvo za pogone i postrojenja koji mogu imati negativan uticaj na okoliš. Okolinska dozvola ima za cilj da investitor u najranijoj fazi razvoja projekta predvidi mjere za sprječavanje negativnog uticaja koji projekt može imati na okoliš. Stoga okolinsku dozvolu treba pribaviti prije urbanističke dozvole i priložiti je uz zahtjev za izdavanje urbanističke saglasnosti. Izdavanje okolinske dozvole je u Federaciji Bosne i Hercegovine regulirano Zakonom o zaštiti okoliša F BiH ( "Službene novine Federacije BiH" br 33/03, članovi 68-72). Okolinsku dozvolu u FBiH izdaje Federalno Ministarstvo prostornog uređenja i okoliša, dok za pogone i postrojenja za koje nije potrebna Procjena uticaja na okoliš ovu dozvolu izdaje Kantonalno ministarstvo prostornog uređenja i zaštite okoliša. U skladu sa odredbama navedenog Zakona o zaštiti okoliša pojedini pogoni i postrojenja prije izdavanja okolinske dozvole moraju proći proceduru Procjene uticaja na okoliš (PUO) , te izraditi Studiju uticaja na okoliš (SUO). PUO obuhvata identifikaciju, opis i procjenu direktnih i indirektnih uticaja projekta ili aktivnosti na: - ljude, biljni i životinjski svijet - zemljište, vodu, zrak, klimu i prostor, - materijalna dobra i kulturno naslijeđe, - međudjelovanje gore navedenih faktora. Proceduru procjene uticaja na okoliš provodi Federalno ministarstvo prostornog uređenja i okoliša koje izdae okolinsku dozvolu za pogone i postrojenja za koje je obavezna procjena prema Federalnom pravilniku. Studije uticaja na okoliš mogu raditi firme koje ispunjavaju uslove i kriterije propisane od strane Federalnog ministra prostornog uređenja i okoliša. 6.3.1 Koji pogoni i postrojenja trebaju okolišnu dozvolu 6.3.1.1 Novi pogoni i postrojenja Za nove pogone i postrojenja je definisano koji od njih podliježu izdavanju okolišne dozvole putem Pravilnika o pogonima i postrojenjima za koje je obavezna procjena uticaja na okoliš (PUO) i pogonima i postrojenjima koji mogu biti izgrađeni i pušteni u rad samo ako imaju okolišnu dozovlu ( Sl.Novine Fbih , br 19/04) , ovim pravilnikm su definisan einstalacije, koje trebaju okolišnu dozvolu: 

Pogoni i postrojenja koji prije izdavanja okolišne dozovle moraju proći proceduru procjene uticaja na okoliš; 89 Dr.sc. Zvjezdan Karadžin, docent

Zaštita okoliša – udžbenik za studente RGGFa   

Pogoni i postrojenja za koje se procjena uticaja na okoliš vrši na osnovu procjene Federalnog Ministarstva – Ukoliko provjera pokaže da nije potrebna PUO pokreće se procedura za izdavanje okolinske dozvole; Pogoni i postrojenja za koje nije potrebna PUO, a za koje federalno ministarstvo izdaje okolišnu dozvolu; Pogoni i postrojenja za koje postoji opasnost od nesreća većih razmjera, a za koje Federalno ministarstvo izdaje okolišnu dozvolu

6.3.1.2 Postojeći pogoni i postrojenja Svi postojeći pogoni i postrojenja podliježu obavezi dobivanja okolišne dozvole Uslovi i rokovi za podnošenje zahtjeva za postojeće - ”stare” pogone i postrojenja su propisani u:  Pravilniku o rokovima za podnošenje zahtjeva za izdavanje okolišne dozvole za pogone i postrojenja koji imaju izdate dozvole prije stepena na snagu Zakona o zaštiti okoliša/ZoZO; (Sl. novine Federacije BiH broj: 68/05 od 7.12.2005.g.)  Pravilniku o uslovima za podnošenje zahtjeva za izdavanje okolišne dozvole za pogone i postrojenja koji imaju izdate dozvole prije stepena na snagu Zakona o zaštiti okoliša; (Sl. novine Federacije BiH broj: 45/09 od 15.7.2009.g.) Operator pogona i postrojenja dužan je prije podnošenja zahtjeva za izdavanje okolišne dozvole izraditi Plan aktivnosti sa mjerama i rokovima za postupno smanjenje emisija, odnosno zagađenja i za usuglašavanje sa BAT-om Plan se dostavlja nadležnom federalnom/kantonalnom ministarstvu najkasnije u roku od 6 mjeseci prije podnošenja zahtjeva za okolišnu dozvolu utvrđenog u Pravilniku o rokovima Operator nakon odobrenja plana podnosi zahtjev za izdavanje okolišne dozvole, sukladno sa čl. 18.(54a) ZoidZoZO. 6.3.1.3 Sadržaj i odobravanje plana aktivnosti Sadržaj plana aktivnosti: 1. Ime i adresu operatora/investitora pogona i postrojenja; 2. Lokaciju pogona i postrojenja prikazana na planu, 3. Opis djelatnosti pravnog lica, vrsta proizvoda i godišnji kapacitet proizvodnje, broj zaposlenika, 4. Opis pogona i postrojenja (tehnološke i tehničke cjeline sa shemama i pomoćne objekte, uključujući opremu za smanjenje negativnog uticaja), 5. Datum početka rada pogona odnosno postrojenja, 6. Studiju o zagađenosti u nultom stanju koja obrađuje trenutno stanje okoliša na datoj lokaciji, popis mjera nastanka i kvantitativne i kvalitativne karakteristike svih otpadnih tokova (otpad, buka, emisije u zrak, otpadne vode) uz prikaz emisionih mjesta na mapi lokacije. Priložiti dokaz o mjerenju emisija iz emisionih mjesta i podatke o monitoringu 90 Dr.sc. Zvjezdan Karadžin, docent

Zaštita okoliša – udžbenik za studente RGGFa stanja okoliša na lokaciji, dobivenih od ovlaštene institucije; 7. Lista sirovina i pomoćnih materijala uključujući kemijske supstance i gorivo (naziv sirovine, godišnja potrošnja, potrošnja po jedinici proizvoda, ukupni godišnji trošak, opis komponenti ili osobina sa značajnim efektima po okoliš, metoda nabavke, skladištenja i transfera), 8. Izvor vodosnabdijevanja, ukupna potrošnja vode i potrošnja po jedinici proizvoda, izvori energije, ukupna potrošnja i potrošnja po jedinici proizvoda, 9. Mjere za održavanje i čišćenje opreme; 10. Opis postojećeg monitoringa; 11. Opis postojećih mjera prevencije nastanka emisija, postojećih mjera za svođenje upotrebe sirovina, vode i energije na minimum, opis konačnog tretmana otpadnih tokova i njihova uporedba sa onim datim u BAT-u (Plan upravljanja otpadom); 12. Analiza podataka o potrošnji sirovina i emisijama u skladu sa propisima o graničnim vrijednostima emisija i preporukama datim u BAT dokumentu. 13. Spisak aktivnosti i mjera za smanjenje emisija iz pogona i postrojenja i racionalizaciju potrošnje sirovina i prirodnih resursa (vode i energije) u skladu sa BAT-om i rokove za poduzimanje predviđenih aktivnosti i mjera; 14. Prijedlog monitoring plana u skladu sa propisima, i rokove za preduzimanje predviđenih aktivnosti i mjera; 15. Mjere planirane za monitoring proizvodnje, nastanka otpada i emisije; 16. Plan za sprječavanje nesreća velikih razmjera, i rokove za poduzimanje predviđenih aktivnosti i mjera, odgovorne osobe u skladu sa Pravilnikom o sadržaju izvještaja o stanju sigurnosti, sadržaju informacija o sigurnosnim mjerama i sadržaju unutrašnjih i spoljašnjih planova intervencije; 17. Način izvještavanja o rezultatima izvršenja mjera; 18. Financijsku procjenu za izvršenje plana na godišnjem nivou; 19. Plan za prestanak rada ukoliko postrojenje odnosno pogon prestaje sa radom prije 31.12.2007.g; 20. Prilog -izvod iz prostorno planske dokumentacije, prijepis svih dozvola, prijepis postojećih elaborata (zaštita okoliša, protupožarna zaštita, sigurnost na radu) Odobravanje plana aktivnosti/PA: Stručna komisija – vrši kontrolu podataka i ocjenu mjera i aktivnosti utvrđenih u PA Članovi komisije – iz reda zaposlenih u ministarstvu i vanjskih stručnjaka. Komisija podnosi Izvještaj o analizi i ocjeni - prihvatljivosti plana Federalnom/Kantonalnom ministarstvu. Ministarstvo može naložiti operatoru izmjene i dopune plana na osnovu izvještaja komisije, privremeno prekinuti postupak max. u dva navrata (ako ni tada nije PA odobren, postupak se mora obnoviti) Najkasnije u roku od 60 dana ministar odobrava plan nakon pozitivne ocjene izvještaja komisije. Bitno je napomenuti da okolinska dozvola se izdaje na period od 5 godina i poslije toga operator ponovo mora podnijeti zahtjev za izdavanje nove okolinske dozvole. 91 Dr.sc. Zvjezdan Karadžin, docent


7. UTICAJ RUDARSTVA NA OKOLIŠ 7.1 UVODNA RAZMATRANJA Sektor rudarstva je vrlo značajan privredni činilac, kako u našoj zemlji tako i u zemljama bližeg okruženja. Međutim, taj sektor se umnogome karakterizira sa neadekvatnim planiranjem, operativnom i post-operativnom praksom, uključujući i nedostatak adekvatnog zakonskog okvira i djelimičnim ili potpunim izostankom implementacije programa rekultivacije i zatvaranja rudnika. Kao posljedica toga dolazi do manifestacije negativnih uticaja na okoliš, zdravlje i sigurnost, uz nemogućnost objektivnog planiranja prenamjene otkopanih prostora po prestanku eksploatacije. Sve veća očekivanja vezano za zaštitu okoliša, smanjenje rizika po ljudsko zdravlje, potrebe primjerenog iskorištenja zemljišnih resursa u razne druge namjene pored rudarskih je, u mnogim zemljama koje su nedavno postale članice Evropske Unije, vodio ka značajnom poboljšanju odnosne zakonske regulative i samih rudarskih operacija. Mnogi rudnici su uveli nova pravila vezana za upravljanje okolinskim pitanjima što je rezultovalo značajnim smanjenjem post-eksploatacionih okolinskih rizika. Šta je ustvari rudarstvo? Radna definicija rudarstva bi jednostavno mogla biti “ekstrakcija mineralne sirovine iz zemljine kore“. Riječ mineralna sirovina u ovom slučaju pokriva čitav spektar materija koji se javljaju u prirodi i koje se eksploatišu za ljudske potrebe. Iako se za ovu definiciju može reći da je adekvatna ipak rudarstvo se može posmatrati i kao proces istraživanja i otkrivanja mineralnih naslaga koji se nastavlja kroz ekstrakciju rude i njenu preradu pa sve do završnih operacija rekultivacije i zatvaranja rudnika. Okolišni uticaji se javljaju u svim radnim fazama (slika 1), od procesa istraživanja i otkrivanja mineralnih sirovina pa do post-operativne faze. Mineralne sirovine se obično klasificiraju u četiri glavne grupe: metali, industrijske mineralne sirovine, građevinski materijali i energetske mineralne sirovine. Prema recentnim podacima u svijetu se otkopa preko 4,6 milijardi tona uglja godišnje [58]. Ipak najviše se godišnje eksploatišu mineralne sirovine koje se koriste u građevinskoj industriji. Procjena je da se nekih 13 milijardi tona kamena, 10 milijardi tona pijeska i šljunka i 500 miliona tona gline eksploatiše godišnje na svjetskoj razini. Uzimajući u obzir narastajuću populaciju u svijetu i povećane potrebe za izgradnjom može se izvesti zaključak da će ove potrebe u budućnosti još i rasti. Mineralne sirovine se eksploatišu širom svijeta. London Mining Journal je objavio u svom godišnjem pregledu podatke o 158 zemalja u kojima je rudarstvo značajan faktor u državnoj privredi, dočim su rezerve uglja široko rasprostranjene u 80 zemalja svijeta. Zadnjih decenija postoji trend da se mineralne sirovine eksploatišu u siromašnijim zemljama a da se koriste u bogatim [58].



Procjene su da postoji nekih 10.000 rudarskih i metalskih kompanija u svijetu, i oko 20.000 rudnika, postrojenja za preradu i topionica. Pored toga postoji čitav splet pridruženih organizacija, iz domena edukacije i uslužnih djelatnosti i proizvođača opreme. Svi su oni, direktno ili indirektno, orijentirani ka uspjehu ekstraktivne industrije [58]. Slika 7.1 Rudarstvo od otkrivanja ležišta do zatvaranja rudnika

Generalni pregled potencijalnih okolišnih problema koji su vezani za rudarske aktivnosti je dat u tabeli 7.1

Ti problemi se mogu javiti u vrijeme rada rudnika pa sve do vremena kada je rudnik odavno zatvoren, tj. nakon što prestane eksploatacija mineralne sirovine, a naročito ako nisu primjenjene adekvatne mjere zaštite. U procesima separisanja korisne mineralne supstance od jalovine mogu biti upotrebljene razne opasne i toksične hemikalije kao što su sumporna kiselina, cijanid ili organski reagensi (u procesu flotacije) koji mogu biti ozbiljni izvori zagađenja ukoliko se ne uspostave adekvatni sistemi kontrole, Pored toga većina rudničkih voda sadrži velike količine čvrstih čestica (od koloidnog do taložnog materijala) koji potiču iz same rude, otpadnih materijala ili površinskih instalacija. Ove čvrste čestice mogu da negativno utiču na vodenu floru i faunu ili da fizički „zapuše“ lokalne 93 Dr.sc. Zvjezdan Karadžin, docent

Zaštita okoliša – udžbenik za studente RGGFa vodotoke i jezera. Pored toga što izazivaju zagađenje, procesi eksploatacije mogu da utiču i na hidrologiju oko eksploatacionog polja. Mogu se ugroziti podzemne vode uslijed čega presušuju potoci ili bunari. Podzemni radovi mogu presjecati podzemne kolektore vode ili stvoriti hidraulički spoj između međusobno izoliranih kolektora, itd.

UTICAJI NA OKOLIŠ

ZAGAĐENJE

UTICAJI NA ZDRAVLJE

Uništavanje prirodnog habitata na rudničkoj lokaciji

Oticaji sa rudničkih lokacija, uključujući kisele oticaje i ispumpanu vodu

Manipulacija hemikalijama, ostacima iz prerade i proizvodnje

Spiranje sedimenata sa rudničke lokacije

Udisanje prašine

Zagađenje riječnih korita uslijed rudarskih operacija

Štetne emisije u samom postrojenju

Oticaji iz postrojenja za preradu mineralne sirovine

Emisije u zrak u ograničenom prostoru uslijed transporta, miniranja, sagorijevanja

Promjene vodenih ploča

Kanalizacioni oticaji sa rudničke lokacije

Izlaganje azbestu, cijanidu, živi i sl.koji se koriste na lokaciji

Promjene izgleda terena

Curenje nafte i ulja

Izlaganje povećanoj toploti, buci i vibracijama

Degradacija terena zbog neadekvatne rekultivacije nakon zatvaranja

Zagađenje tla uslijed otpadnih materija iz postrojenja za preradu i prosipanja

Rizik od fizičkog povređivanja na lokaciji, postrojenju

RADNIKA

Uništavanje prirodnog habitata na mjestima odlaganja jalovine Uništavanje susjednih habitata zbog priliva novih stanovnika Promjena režima i ekologije voda zbog promjene toka vode

Procjedi polutanata iz jalovišta i mjesta odlaganja otpadnih materija, kao i zagađenog tla

Nestabilnost terena Opasnost pucanja/rušenja konstrukcija i brana

Emisije u zrak iz postrojenja za PMS

Napuštena oprema, postrojenja i zgrade

Emisije prašine sa rudničkih lokacija koje su u blizini naseljenih mjesta ili habitata

Nesanitarni uslovi rada

Emisija metana iz rudnika

Tabela 7.1 Potencijalni uticaji rudarstva na okoliš

Mnoge međunarodne, regionalne i nacionalne organizacije se aktivno uključuju u smislu integrisanja segmenta zaštite okoliša u rudarske aktivnosti.


Zaštita okoliša – udžbenik za studente RGGFa 7.2 STANJE U SVIJETU VEZANO ZA ZAŠTITU OKOLIŠA U RUDARSTVU U većini zemalja u kojima je rudarstvo važna privredna grana je uspostavljena i usvojena okolinska regulativa. Ono po čemu se razlikuju je stepen njenog provođenja. Ozbiljni okolinski problemi koji se vežu za rudarstvo su rezultovali društveno-političkim nemirima u nekoliko regiona svijeta. Građani svih tih zemalja su oštro iziskivali jače involviranje vlada po ovim pitanjima. Traže striktnije okolinske zakone I propise od onih koji su na snazi. Države na svijetu se po tom pitanju mogu podijeliti u tri grupe: industrijske zemlje, zemlje u razvoju i države koje su izašle iz socijalizma/komunizma. Sve kategorije su tačno svjesne potrebe za okolinskom kontrolom u sektoru rudarstva, i involvirane su u različitom stepenu u aktivnosti po pitanju brige za okolišem i remedijacije. Problemi zagađenja su slični za sva rudarska preduzeća širom svijeta. Ono po čemu se razlikuju je nivo zagađenja i prakse za njegovo smanjenje. Uopšteno gledajući razvijene industrijske zemlje se odlikuju opadanjem rudarskih aktivnosti zbog iscrpljivanja rudnih rezervi. Ali rudarstvo još igra važnu ulogu u privredama, naročito Kanade i Australije. U svakom slučaju, nekadašnje ili postojeće rudarske operacije predstavljaju važnu stavku u okolinskim problemima. Rudarska industrija u zemljama u razvoju ima visoki prioritet zbog krucijalne uloge u njihovim privredama. Mineralna osnova je potrebna za industrijalizaciju. Sektor rudarstva obezbjeđuje direktno zapošljavanje u ruralnim područjima gdje su uglavnom i locirani rudnici i indirektne mogućnosti u gradovima za različite vidove podrške, tj uslužne djelatnosti. Na kraju, izvoz rudarskih produkata pogodno utiče na balans uvoza i izvoza. Naravno, ovi pozitivni uticaji razvoja rudarstva su sa druge strane praćeni sa činjenicom da rudarstvo uzrokuje “značajno narušavanje fizičkog okoliša”, kao što je zagađenje rijeka, odlaganje velikih količina jalovine i otpada, uništavanje prirodnih pejsaža, zagađenje zraka prašinom i gasovima, i narušavanje morskog okoliša sa operacijama na moru . Zemlje koje su izašle iz komunizma/socijalizma, naročito u Evropi, imaju dobro razvijenu rudarsku osnovu. Razvoj ove grane je dobivao visoki prioritet u procesu razvoja. Ali taj progres je napravljen na uštrb zanemarivanja okolinske problematike. Iako su u tim zemljama postavljeni zakonski okviri tj okolinski zakoni na papiru, veoma malo ili nimalo od toga se provodi u praksi. Okolinski problemi (kiseli drenažni oticaji, zagađenje rijeka, gasovi iz topionica, itd) su ogromni vezano za rudarske operacije u ovim zemljama. Problem može biti još teži nego u zemljama u razvoju. Zbog toga se ove zemlje mogu svrstati zajedno sa zemljama u razvoju po pitanju okolinske regulative i njenog provođenja u praksi iako imaju industrijsku osnovu sličnu onoj koju imaju razvijene industrijske zemlje. 7.3 GENERALNI PREGLED UTICAJA NA OKOLIŠ USLIJED RUDARSKIH AKTIVNOSTI 7.3.1 Definicija pojmova  Eksploatacija mineralnih sirovina: istraživanje, razrada, eksploatacija i posteksplatacioni period u otkopavanju mineralnih sirovina.  Okolina: čovjek i svijet koji ga okružuje 95 Dr.sc. Zvjezdan Karadžin, docent

Zaštita okoliša – udžbenik za studente RGGFa  Faktori: morfologija, geologija, aerologija, mehanika tla i stijena, klima, površinske i podzemne vode, biodiverzitet  Procjena okolinskih rizika (POR): opis pojedinačnih uticaja na okolinu i analiza moguće prevencije negativnih uticaja  Rudničke otpadne (drenažne) vode: rastvori nastali u postojećim ili napuštenim rudarskim objektima vještačkim ili prirodnim procesima koji mogu dovesti do fizičke, hemijske ili druge forme degradacije vode.  HAZARD: Pod pojmom hazard, podrazumijeva se izvor opasnosti. Riječ hazard ili također hasard, azard, azart arapskog je porijekla i izvedena je od riječi az-zahr što na arapskom jeziku označuje igru kockom. Hazard je nedovoljno utvrđen rizik, odnosno potencijalni rizik, kojem dimenzije nisu poznate ili su tek djelomično poznate. Ukratko govoreći hazard predstavlja potencijalni izvor/uzrok štete  Hazardi se dijele na prirodne i antropološke. Prirodni hazardi su prirodni procesi koji mogu biti opasni za ljude i njihovu imovinu. U prirodne hazarde pripadaju: potresi, uragani, poplave, vulkanske erupcije, velika klizišta itd. Antropološki hazardi se dalje dijele na: tehnološke, sociogene i hazarde načina življenja.  ZONA UTICAJA HAZARDA: Površina ili prostor u kojem trenutno egzistira ili se očekuje manifestacija nekog hazarda  ZAŠTITNE MJERE: Mjere koje se poduzimaju u cilju eliminisanja hazarda ili smanjenja rizika  RIZIK: Rizici su sa druge strane kvantificirani, objektivizirani, uspoređeni ili utvrđeni hazardi. Naime, rizik predstavlja opasnost koja se do stanovite mjere može predvidjeti i odrediti joj se veličina. Prema tome, svaki rizik u sebi nosi visok stepen hazardnosti, a svaki hazard uključuje jedan stepen rizika, ali nije poznato koliki. Riječ rizik potiče od grčke riječi rhiza, koja označava opasnost plovidbe brodom oko zloglasne morske hridi. Tako da rizik u osnovi predstavlja kombinovani pokazatelj vjerovatnoće da dođe do hazardne situacije i uticaja hazarda.  REZIDUALNI RIZIK: Preostali nivo rizika nakon preduzetih zaštitnih mjera. 7.3.2 Okolišni hazardi vezani za površinsku eksploataciju Prilikom projektovanja površinskih kopova, odnosno dijela koji se odnosi na uticaj na okolinu, treba razraditi određene kriterije i pridržavati se postojećih ekoloških standarda u rudarstvu. Ekološki sistemi su stvarani milionima godina prirodnim procesima okolice. Baza svakog ekosistema je struktura reljef-proizvod rada onih procesa u kojima egzistira taj ekosistem. Iskustva vezana za rudarska preduzeća pokazuju da ukoliko se neuvažavaju pravila razvoja izgleda okoline, dolazi do nepovratnih ekoloških transformacija, čije trajne efekte ne mogu opravdati ni profiti koji se ostvaruju tom djelatnošću. Kako je vijek trajanja rudarskih radova obično vezan za duže vremenske periode, tada izgled prirode koju stvara čovjek mora osigurati minimalan uticaj na ekološke sisteme okolnog područja kako u fazi izvođenja rudarskih radova tako i nakon njih. 96 Dr.sc. Zvjezdan Karadžin, docent

Zaštita okoliša – udžbenik za studente RGGFa Strukturu izgleda okolice sačinjavaju kao jedan spoj geografske, klimatske, biološke i druge komponente pa je za definisanje strukture okoliša potrebno posjedovati slijedeće: - geofizičke faktore, - geološku strukturu, - atmosferu i klimu, - reljef, - hidrološku mrežu, - biosferu - antropološke faktore. Ove komponente, koje određuju konstantu razvoja struktura izgleda okoliša u svim su slučajevima sa njom i povezane, i promjene koje se dese jednoj od njih dovode do transformacije u strukturi u cijelosti pa se zato i njene ostale komponente mijenjaju. Granice strukture okoliša su privremene i ne postoji takva struktura okoliša koja će biti izolovana od spoljnjih uticaja na sve njene komponente. Za potrebe projektovanja rudnika moguće je strukturu okoliša podijeliti na slijedeće komponente: - reljef, - geološka struktura, - lokalna klima, - biosfera. Površinski rudarski radovi vrše direktan i bitan uticaj na ove komponente. Ostale komponente imaju sekundarni uticaj, ali se i one moraju uzeti u razmatranje. Posljedice uslijed površinske eksploatacije mineralnih sirovina se ukratko mogu svesti na slijedeće: • zauzimanje prostora, • promjene reljefa, • degradaciju i onečišćenje tla, gubitak tla površinskom eksploatacijom i degradacija odlaganjem jalovine, onečišćenje na primjer izlijevanjem nafte, ulja, maziva i slično, slijeganje tla uslijed podzemnih radova, • štetni uticaji miniranja: seizmičke oscilacije tla, prašina i buka, • onečišćenje zraka plinovima oslobođenim pri miniranju, ispušnim plinovima mehanizacije, prašinom pri eksploataciji, utovaru, transportu i preradi, • onečišćenje voda - površinskih (zamuljena otpadna voda od „mokrog“ postupka separacije i od ispiranja sitne prašine površinskim tečenjem, erozija) i podzemnih (moguće izlijevanje štetnih tvari kroz propusnu podlogu u podzemen akvifere), • stvaranje prevelike buke: pri radu teške mehanizacije pri dobivanju, utovaru i transportu i preradi, • uticaj na mikroklimu zbog promjene reljefa, uklanjanja većih šumskih površina, stvaranja umjetnih jezera, • uticaj na floru sječom šuma i prašinom, • uticaj na faunu eksploatacijskim procesom, • uticaj na saobraćaj i saobraćajnu infrastrukturu, • rizike od ekoloških nesreća. 97 Dr.sc. Zvjezdan Karadžin, docent

Zaštita okoliša – udžbenik za studente RGGFa 7.3.2.1 Faktori koji utiču na okoliš, kao posljedica razvoja rudarskih radova na površinskim kopovima a) Prostorno planiranje U rudarskim područjima je već duži period izražen problem prostornog planiranja, kako razvoja samog rudnika tako i naselja i infrastrukturnih objekata u njihovoj blizini. Naselja i infrastruktura su u osnovi ugroženi radom i razvojem rudnika, a rudnici razvojem naselja i infrastrukture na rudnim ležištima. Industrija uglja u BiH se, na žalost, razvijala pretežno uz naselja, odnosno naselja (radi potreba za radnom snagom) uz rudnike. Ova pojava je posebno pratila period obnove bivše Jugoslavije, u periodu poslije Drugog svjetskog rata, kada se potrebna radna snaga za novu industriju, masovno naseljavala u naselja u blizini industrijskih objekata, koja su formirana na ležištima uglja. Takođe i mnogi infrastrukturni objekti, kao i industrijski kompleksi, su izgrađeni na najkvalitetnijim dijelovima ležišta uglja. Uporedo sa navedenim, rudnici su svojim razvojem osvajali nove terene pomjerajući već izgrađena naselja, a za sobom ostavljajući devastirano zemljište nepogodno za bilo kakve aktivnosti. Veoma su rijetki slučajevi uređenog zemljišta preostalog nakon eksploatacije ležišta uglja. Uostalom, nikada se nisu ni osiguravala sredstva za remedijaciju devastiranih terena, mada je to bila zakonska obaveza, tako da se danas u blizini svih većih rudnika nalaze veoma veliki kompleksi zemljišta koje je potrebno renaturalizirati i privesti pod prostorne planove. Zakoni o rudarstvu su uvijek obavezivali na provedbu ovih aktivnosti, ali se one generalno nisu provodile. Novi Zakon o rudarstvu FBiH iz 2010. godine namece strožije norme kada je u pitanju zaštita okoliša i ima punu vezu sa Zakonom o zaštiti okoliša iz 2003.godine kroz uvodjenje nove obaveze zvane Okolinska dozvola za čije izdavanje je potrebno izraditi jasne i temeljite planove zaštite okoliša sa mjerama za postepeno smanjenje uticaja za postojeće rudnike i izrade Studije uticaja na okoliš za nove zahvate. b) Degradacija zemljišta Na eksploatacijskim površinama i odlagalištima dolazi do potpunog uništenja i degradacije postojećih staništa i pripadajućih biocenoza, što direktno i indirektno utiče i na stabilnost biocenoza okolnog područja. Osim toga, vizuelni uticaji su takođe značajni, posebno u slučajevima kada se rudnik nalazi u blizini naselja i/ili saobraćajnica.



Slika 7.1 Zauzimanje prostora djelovanjem PK ''Grivice'' i sanirani dio klizišta koje je bilo ugrozilo rad PK prekidanjem putne trase

c) Problemi uzrokovani nestabilnim kosinama kopa i odlagališta Problematika održavanja stabilnosti kosina je najozbiljniji faktor tokom rada PK, obzirom na moguće probleme koji mogu nastati ukoliko se ne ispoštuju neophodni uslovi rada u skladu sa prirodnim geo-mahaničkim osobinama tla i stijena. Oblast izučavanja stabilnosti kosina PK je dosta opširna tema, te predstavlja zasebnu rudarsku naučnu disciplinu. Stoga, u ovome radu je suštinski predstavljena ova problematika, jer je zbog izuzetnog značaja nisam mogao izostaviti. klizanje tečenje

odronjavanje

prevrtanje

Slika 7.2 Dijelovi i tipovi klizišta 99 Dr.sc. Zvjezdan Karadžin, docent

Zaštita okoliša – udžbenik za studente RGGFa Kod stabilnih kosina postoji ravnoteža između sila koje teže da sruše kosinu i sila koje se suprostavljaju tom rušenju. Inače, otpor rušenju (smicanju) kod stabilnih kosina veći je od sila koje teže da sruše kosinu. U ovom slučaju odnos između otpora rušenju i sile rušenja je koeficijent sigurnosti protiv rušenja kosine i on je u ovom slučaju veći od jedan. Međutim kada se naruši ravnoteža i sile rušenja postanu veće od otpora tom rušenju, dolazi do rušenja, i to uglavnom na dva načina: - rušenje jedne etaže, dvije ili više etaža, ili cijele kosine površinskog kopa po približno cilindričnoj površini klizanja, - rušenje jedne etaže, dvije ili više etaža, ili cijele kosine površinskog kopa po ravni slojevitosti, duž pukotine ili više pukotina, koje među sobom zatvaraju privilegovane površine smicanja, odnosno obrazuju ravan slabljenja, kako je prikazano na narednoj slici.

Slika 7.3 Rušenje kosina u kvazihomogenom i ispucalom stijenskom masivu

Slika 7.4 Klizište na površinskom kopu „Dubrave“ Rudnika lignita „Kreka“

Na prethodnoj slici se vidi destruktivna sila klizišta koje je nastalo na obodu PK. To je izuzetan primjer kako se šteta negativno odražava i na bližu okolinu površinskog kopa. 100 Dr.sc. Zvjezdan Karadžin, docent

Zaštita okoliša – udžbenik za studente RGGFa Imajući stalno u vidu potrebu za obezbjeđenjem sigurnosti i bezbjednosti rada, kao i efikasnost tehnoloških rješenja pri eksploataciji mineralnih sirovina, danas se sve više i brže razvija fundamentalna naučna disciplina – rudarska geomehanika. Pod rudarskom geomehanikom podrazumijeva se skup saznanja o fizičko – mehaničkim svojstvima otkrivke i mineralne sirovine, opis i izučavanje njihovog napregnutog (naponskog) stanja, kao i svi procesi deformacije i prvobitnog stanja koji se dešavaju u stijenskom masivu pod uticajem prirodnih i rudarsko – tehničkih činilaca.

Slika 7.5 Primjer štete kao posljedica klizišta na rudniku uglja u Turskoj – sjeverna pokrajina Kahramanmaraş

Naime, rudarsko – tehnički činioci kao što su: primijenjeni način otkopavanja ležišta, sistem njegove razrade, izabrane mašine u procesu utovara, transporta i odlaganja masa, kao i utvrđeni parametri otkopa i radilišta (u koje spadaju i bušačko – minerski radovi), suštinski 101 Dr.sc. Zvjezdan Karadžin, docent

Zaštita okoliša – udžbenik za studente RGGFa zavise od prirodnih svojstava i sastava otkopane mase. Takođe, i sam neotkopani masiv, usljed poremećaja prvobitnog stanja, mijenja svoja geomehanička svojstva, a time i kohezioni sastav. Konkretni zadaci nauke o kojoj je riječ kod površinske eksploatacije mineralnih sirovina, odnose se uglavnom na izučavanje strukturno – mehaničkih i tehničko – geoloških karakteristika otkrivke i mineralne sirovine, u cilju obezbjeđenja stabilnosti kosina kako kopa, tako i odlagališta i okoline. Bitno je uzeti u obzir, kod proračuna stabilnosti kosina, dinamička opterećenja transportnih i drugih rudarskih mašina angažovanih na dobivanju otkrivke i mineralne sirovine. Radi sigurnosti, potrebno je više poraditi na komparaciji projektnih rješenja i ažurnog stanja stabilnosti kosina, kako završnih tako i radnih (podinskih, krovinskih, etažnih). d) Buka i vibracije Buka i vibracije su posredni onečišćivači, posljedica rada mašina, te rada i kretanja utovarno transportnih sredstava. Na intenzitet i karakteristike buke i vibracija utiče puno faktora na mnoštvo načina. Osnovni izvori buke su pogonski motori, kontakt sa podlogom utovarnih i transportnih sredstva, te vrtloženje zraka kao posljedica njihovog kretanja. Kod mašina koje se koriste na PK, pogonski motori su električni, dizelski i zračni. Elektromotori su veoma mali izvori buke i vibracija, te osim toga fiksno locirani, što znači da su dovoljno dobro izolovani, tako da ne predstavljaju nikakav okolišni problem. Dizelski su motori u pravilu veoma intenzivni izvori buke. Kod mobilnih utovarno transportnih sredstava teško ih je zvučno izolovati. Kontakt utovarno transportnih sredstava i podloge znači kotrljanje točkova ili gusjenica po putu-planumu, što uzrokuje buku. Jedinična i ukupna masa sredstva, te brzina utiču na njen intenzitet. Prema jačini buke, mogu se onečišćivači na PK i kamenolomima svrstati ovako: najveća buka nastaje pri miniranju, zatim pri radu hidrauličnog čekića, nešto manje bušaće garniture, potom drobilično postrojenje, buldozeri, utovarači i kamioni. Prema štetnosti od buke, redoslijed je najčešće obrnut. Najmanji su onečišćivači miniranje (visoka buka, ali izuzetno kratkotrajna i ''rijetka''), hidraulični čekići i bušaća garnitura (veća buka, ali rjeđe pojavljivanje) i najveća drobilično postrojenje, utovarači i kamioni (manja buka, kontinuirani rad).



Slika 7.6 Miniranje na PK je jedan od izvora vibracija, buke, prašine, kao i štetnih gasova

e) Pojava prašine u površinskom kopu Prašina nastaje pri bušačko-minerskim radovima, bagerovanju, transportu, kao i odlaganju. Bušenje je teška radna operacija kako sa aspekta fizičkog napora, tako i izraženog negativnog djejstva, buke, vibracija i prašine na zdravlje radnika. Pri bušenju se emituje velika količina prašine, pri čemu se stvaraju stabilni, vrlo disperzni sistemi lebdeće prašine. Nivo zaprašenosti radilišta i šire okoline zavisi od vrste stijene, tipa bušaće opreme, načina čišćenja bušotine, itd. Prosječan sadržaj prašine na radilištu, pri udarnom bušenju i ispiranju bušotina vodom, iznosi oko 15 mg/m, dok je pri rotacionom bušenju taj sadržaj 8-10 puta manji. Pri intenzivnom izdvajanju prašine i njenom dugotrajnom udisanju može doći do oboljenja pluća, jetre i bubrega. Npr. bolest silikoza nastaje uslijed dugotrajnog udisanja prašine sa velikim sadržajem silicija. Pri ovome je najopasnija prašina krupnoće ispod 10 μm.



Slika 7.7 Primjer emitovanja prašine bušačkim radovima

Slik 7.8 Stvaranje prašine miniranjem

Slika 7.9 Nastajanje prašine tokom bagerovanja 104 Dr.sc. Zvjezdan Karadžin, docent


Slika 7.10 Emitovanje prašine prilikom kamionskog transporta

Slika 7.11 Nastanak prašinastog oblaka prilikom kamionskog transporta stacionarnim putevima – drumski voz

Slika 7.12 Nastanak prašine odlaganjem kontinuiranom i diskontinuiranom tehnologijom (odlaganje pri trakastom i kamionskom transportu masa) 105 Dr.sc. Zvjezdan Karadžin, docent

Zaštita okoliša – udžbenik za studente RGGFa f)

Opasnost od onečišćenja naftnim derivatima

Opasnost od onečišćenja predstavljaju naftni derivati: dizel, benzin, ulja, maziva, rashladna tečnost-antifriz i dr, koji se koriste pri radu i održavanju glavne i pomoćne mehanizacije. Onečišćenje tla dizelom, uljima i mazivima može izazvati onečišćenje voda, te u slučaju propusnosti podloga i onečišćenje podzemnih voda. Najefikasniji način zbrinjavanja otpadnih količina ulja i maziva na PK je kontrolisanjem vođenja njihovog prikupljanja i zbrinjavanja trgovačkom društvu, ovlaštenom i stručno osposobljenom za takve poslove. Skupljanje i kontrolisano spaljivanje zamašćenih i zauljenih krpa, uljnih i filtera goriva, te drugih sličnih materija korištenih prilikom pranja i čišćenja mašina i opreme, Takođe predstavlja određeni oblik onečišćenja okoline. Specijalizirane firme za zbrinjavanje takvih materija imaju opremu i mogućnosti efikasnijeg i prihvatljivijeg zbrinjavanja, uz stalno praćenje i primjenu novih dostignuća na tom području. Povjeravanje prikupljanja i zbrinjavanja ukupnog otpada jednom od brojnih trgovačkih društava specijaliziranih za tu namjenu, rješava se takođe najsvrsishodnije zbrinjavanje i ostalog tehnološkog otpada, kao što su: gume, akumulatori, kovinski otpad mašina, alata i dr. Nepotpuno i nepravilno zbrinjavanje otpadnog ulja, maziva, curenje goriva u redovnom radu i posebno u ekscesnim situacijama uzrokuje onečišćenje tla i vode. Kao posebno neugodan kvar je pucanje hidrauličnih crijeva na teškoj mehanizaciji (bager, hidraulični čekić, utovarač). Slika 7.13. Sortiranje otpada u servisnoj radioni Budući da ove mašine imaju hidrostatički način prijenosa snage, koji im omogućava ostvarenje visokih sila, sa dovoljno sporim djelovanjem (hidraulični cilindri), kakvo zahtijevaju njihovi radni ciklusi, pritisak ulja u crijevima je posebno visok. Pri oštećenju, odnosno pucanju crijeva dolazi do izbacivanja velikih količina hidrauličnog ulja na velike udaljenosti, odnosno do onečišćenja površina. Učinkovita zaštita je pravilno održavanje i redovna kontrola mašina, a oprema za čišćenje i skupljanje treba biti pristupačna i spremna za intervenciju. Postoje razni načini čišćenja: mehanički, fizičko-hemijski, hemijski i mikrobiološki. Upotreba hemijskih sredstava je opravdana samo u slučajevima kada bi šteta nanesena biološkim i ostalim resursima bila veća ako se oni ne upotrijebe. Negativni uticaj na okolinu u današnjim uslovima eksploatacije mineralne sirovine na našim prostorima su neizbježni. Da bi preventivno djelovali na polutante iz PK svake vrste, u tom smislu najvažniji podaci za svaku fazu otvaranja i izgradnje PK su: • svojstva mineralne sirovine i pratećih stijena, • hidrogeološki uslovi, 106 Dr.sc. Zvjezdan Karadžin, docent

Zaštita okoliša – udžbenik za studente RGGFa • • • • • •

šeme prirodne ventilacije, orijentacioni (proračunski) pravac vjetra, brzina zračnog toka pri srednjegodišnjoj brzini vjetra, geometrijski parametri PK, raspored i broj unutrašnjih izvora u površinskom kopu, jačina i eliminacija štetnih primjesa, raspored i broj vanjskih izvora, te intenzivnost eliminacije štetnih primjesa.

7.3.3 Okolišni hazardi vezani za podzemnu eksploataciju mineralnih sirovina Posljedice podzemne eksploatacije mineralnih sirovina reflektuju se na površinu i imaju složeni karakter vezanih i nevezanih pojava u vremenu i prostoru. Proces pomjeranja stijena iznad i oko otkopnog polja odvija se u vidu urušavanja krovinskih naslaga. Poslije izvjesnog vremena završava se dejstvo ovog procesa kako u masivu tako i na površinu terena, te se nakon toga uspostavlja novo ravnotežno stanje. Posljedice pomjeranja stijenskog masiva manifestuju se na površini u vidu pomjeranja terena iznad otkopnog polja i u njegovoj blizini. Pomjeranje površine, horizontalno i vertikalno, može se odvijati lagano i dugotrajno, ali nekada može doći do iznenadnog i brzog proloma površine terena. Kao posljedica podzemne eksploatacije korisnih sirovina ili supstanci, veoma često dolazi do zarušavanja krovinskih naslaga iznad otkopanih prostora. Sa povećanjem otkopanog prostora (šupljine) povećava se i zarušavanje okolnih stijena, ali samo do određene visine. Prilikom zarušavanja stijene neposredne, osnovne i visoke krovine se deformišu (drobe) i tako prividno povećavaju zapreminu, zbog čega se nastala šupljina kod izvjesne visine potpuno zapuni. Ova zona naziva se zonom rušenja ili zonom zarušavanja. ( slika 7.14). Iznad ove zone stijenska masa se ne zarušava, nego je izložena naprezanjima na istezanje većeg intenziteta koje dovodi do formiranja mikro i makro pukotina, pukotina smicanja i kliznih površina. Ova zona u prostoru naziva se zonom pukotina. Stijene iznad ove zone opterećene su naprezanjem na savijanje, te se ova zona naziva zonom savijanja. Ukoliko se pod uticajem podzemnih radova na površini terena pojave deformacije, tada se dio terena, zahvaćen tim deformacijama, naziva korito ulijeganja. Ovisno od obima deformacija mogu se na površini terena formirati oblik lijevka, udubljenja, terasa, parketne strukture i zona ujednačenih deformacija.



Slika 7.14 Prikaz zona deformacija iznad otkopanog prostora

Slika 7.15 Oblici deformacija površina terena pod uticajem podzemnih radova i prikaz uglova uticaja

Granicu širenja (širine) korita ulijeganja predstavljaju uglovi dometa uticaja. Navedene deformacije mogu nastupiti sa zakašnjenjem, po uspostavljanju ravnotežnog stanja u masivu, odnosno uslijed kašnjenja zarušavanja krovinskih naslaga, kao rezultat djejstva procjednih voda sa površine, koje odnose djeliće materijala (pojava sufozije), čime se remeti novouspostavljeno ravnotežno stanje poslije završetka eksploatacije. Uvale na površini mogu poprimati razne oblike i dubine, ovisno o veličini otkopnog polja i debljini eksploatisanog sloja. Oko formiranih uvala se može uočiti ispucalost terena sa pojavama pukotina. Često se uvale ispune vodom koja može doći u vezu sa rudarskim prostorijama, čime se direktno ugrožava proces eksploatacije. 108 Dr.sc. Zvjezdan Karadžin, docent


Kod podzemne eksploatacije na većim dubinama može doći do pojave gorskih udara. Gorski udari mogu prouzrokovati razne štete, a mogu aktivirati i proces pomjeranja terena u područjima ranije izvedenih radova. Podzemna eksploatacija prouzrokuje oštećenja poljoprivrednog i šumskog zemljišta, građevinskih objekata, industrijskih i drugih postrojenja.

Slika 7.16 Karakteristične mikrodepresije ( pinge) uslijed slijeganja terena iznad starih podzemnih rudarskih radova (nekadašnja jama "Delića Potok", Rudnika uglja "Lukavac"

Poljoprivredne štete nastupaju u vidu odvođenja vode u dubinu (proticanje vode sa površine do rudarskih prostorija) ili zavodnjavanja udubljenja na površini terena nastalih uslijed formiranja korita slijeganja izazvanog podzemnom eksploatacijom Što se tiče građevinskih objekata i tehničkih postrojenja, dolazi do raznih vrsta oštećenja u ovisnosti o vrsti uticaja kojima su izloženi (slika 7.17).



Slika 7.17 Oblici pukotina na objektima nastalih uslijed različitih vrsta deformacija tla izazvanih podzemnim rudarskim radovima

Poznavanje procesa pomjeranja, rasporeda i vrijednosti deformacija, kako u masivu tako i na površini terena, od krucijalnog je značaja za zaštitu terena, objekata na površini ali i rudarskih prostorija.

kompresija

zatezanje

Slika 7.18 Razvoj deformacija na stambenim objektima uslijed napredovanja fronte podzemnih rudarskih radova

Radi zaštite objekata na površini i samog terena , kao i podzemnih jamskih prostorija koje se nalaze iznad otkopavanog sloja, u rudarstvu se obično primjenjuje ostavljanje zaštitnih stubova, koji se određuju na osnovu primjenjenih vrijednosti uglova dometa uticaja eksplotacije. Veličine 110 Dr.sc. Zvjezdan Karadžin, docent

Zaštita okoliša – udžbenik za studente RGGFa tih uglova (slika __) zavise od vrste stijena i obično su drugačije u pravcu pružanja , pada sloja 1, i uspona 2.





2

1



po pružanju

po padu

Slika 7.19 Zaštitni stubovi za horizontalne i nagnute slojeve

Slika 7.20 Prikaz zaštite objekata na površini putem ostavljanja zaštitnog stuba



Početna faza

Završna faza

Slika 7.21 Štete uslijed crpljenja soli metodom izluživanja

Slika 7.22 Pojava klizišta uzrokovana podzemnim rudarskim radovima, Rudnik Kreka

Veliki rizici mogu proisteći od neoperativnih, napuštenih i/ili ostavljenih lokacija gdje postoje velike količine fizički ili hemijski nestabilne jalovine koja nije adekvatno zbrinuta. U našoj 112 Dr.sc. Zvjezdan Karadžin, docent

Zaštita okoliša – udžbenik za studente RGGFa zemlji i regionu postoji veliki broj ovakvih lokacija i jedan od najvećih hazarda predstavlja ispuštanje jalovine iz postrojenja za pripremu mineralne sirovine (PMS) u vodotoke. 7.3.4 Uticaji eksploatacije mineralne sirovine na podzemne i površinske vode, rudničke drenažne vode Uticaji na podzemne vode mogu uključivati kontaminaciju i dislokaciju akvifera. Naime, ukoliko se eksploatacijska površina nalazi ispod nivoa vodnog lica, voda koja izbija na površinu drenira se i površinski odvodi u prirodne prijemnike (rijeke, potoke), što može uzrokovati snižavanje vodnog lica i svakako promijeniti podzemni tok voda. • Uticaji na površinske vode uzrokovani su ispuštanjem otpadnih voda i ispiranjem eksploatacijskih površina i odlagališta jalovine padavinama. U većini rudnika u Bosni i Hercegovini otpadne vode se tretiraju (ili su tretirane) samo mehanički, taloženjem, a u nekim slučajevima vode se uopće ne tretiraju. Prilikom taloženja smanjuje se količina suspendiranih materija u otpadnim vodama, no iz podataka prikupljenih iz rudnika nije bilo moguće ocijeniti učinkovitost postojećih taložnika. Prilikom ispiranja uglja i jalovine može doći do zakiseljavanja voda, a u takvim uslovima povećana je topivost teških metala u vodi. Potrebno je napomenuti da u daljnjim aktivnostima treba detaljno sagledati stepen rizika od zakiseljavanja prirodnih prijemnika u koje se ispuštaju otpadne vode rudnika, kao i opasne vode , tzv kiseli drenažni oticaji koji nastaju nakon zatvaranja rudnika odnosno zagađene vode koje teku iz rudničkih prostorija ili odlagališta rudničke jalovine/otpada. • Najčešći zagađivač: Željezo (Fe) • Drugi uobičajeni zagađivači: Mangan (Mn), Aluminijum (Al), Sulfati (SO4) • Manje uobičajeni zagađivači: Niski pH (H+), Cink (Zn), Nikl (Ni), Kadmijum (Cd), Bakar (Cu), Olovo (Pb) - pogotovo u kiselim vodama, Arsenik (As). U toku eksploatacije se dolazi u kontakt sa sulfidnim mineralima uslijed čega oni oksidiraju. Naknadni kontakt sa vodom omogućava oksidiranim reziduima da se rastvore u vodi (disolucija). • Zbog toga, voda postaje kontaminirana sa metalima. Glavni krivac je pirit, željezni disulfid (FeS2), koji se po pravilu javlja u uglju. • Drugi sulfidni minerali uključuju: Sfalerit: ZnS Galenit: PbS Milerit: NiS Grinoktit: CdS Oksidacija i disolucija sulfidnih minerala se može javiti na razne načine: 1.U površinskoj i podzemnoj eksploataciji 2. Nakon zatvaranja rudnika, što je obično popraćeno sa plavljenjem starih radova (pa time i rastvaranjem minerala) 3. Iz odlagališta rudničke jalovine (obično zbog infilitriranja oborina ili podzemnih voda) 4.Iz aktivnih ili napuštenih sedimentacionih bazena/jalovišta 113 Dr.sc. Zvjezdan Karadžin, docent


Oksidacija i rastvaranje sulfida predstavlja jednu od najčešćih reakcija u svijetu pri čemu se generiraju kiseline. U odsustvu neutralizirajućih minerala, rudničke vode mogu biti veoma kisele, ponekad sa pH< 3. U uslovima sa niskim pH se pospješuje mobilizacija drugih metala, kao što su aluminijum (prisutan u glinama), koji zatim dodatno kontaminira vode. Tamo gdje te vode izlaze na površinu dolazi do toga da rastvoreno željezo i aluminijum teže ka stvaranju čvrstog taloga, uslijed aeracije u atmosferskim uslovima, kao i rastvaranja u prihvatnim potocima ili rijekama, što podiže razinu pH. Drugi metali (kao što je cink) ostaju rastvoreni jer ne prelaze u čvrsto stanje u uslovima pH vrijednosti koje su uobičajene za većinu prirodnih vodotoka. Umjesto toga, oni ipak mogu imati ekotoksični efekat, i biće transportovani dalje niz vodotok.

Slika 7.23 Zagađenje površinskih voda

Slika 7.24 Isticanje opasne rudničke vode zasićene željezom (250 mg/l) 114 Dr.sc. Zvjezdan Karadžin, docent


Ulazni potkop

Ulazn i potko p

Slika 7.25 Isticanje rudničke vode iz ulaznog potkopa, Rudnik Magnezita "Konjuh", snimljeno 2009.

Kvaliteta rudničkih voda zavisi od: 1. 2. 3. 4.

Količine i tipa sulfidnih minerala Površine minerala koja je izložena procesima oksidacije i rastvaranja Prisustva neutralizirajućih materijala, kao što su slojevi krečnjaka Hidrologije rudničkog sistema

Sedimentacioni bazeni / deponije jalovine iz PMS: mogu takođe rezultovati ozbiljnim zagađenjem voda, a podložni su i pucanjima ustava ukoliko su loše projektovani što dovodi do katastrofalnih posljedica. Koliko opasno može biti zanemarivanje problema opasnih voda pogotovo vezano za jalovišta otpadnih materijala iz postrojenja za pripremu mineralne sirovine najbolje govori slijedeći primjer:

Slika 7.26 Pucanje brane jalovišta u mjestu Aznacollar, Španija

U aprilu 1998.godine došlo je do pucanja zaštitne brane sedimentacionog bazena jalovine iz PMSa u mjestu Aznalcóllar, Španija. U noći 24. Aprila, 3 Mm3 metalom 115 Dr.sc. Zvjezdan Karadžin, docent

Zaštita okoliša – udžbenik za studente RGGFa bogatog mulja i 5 Mm3 kiselih voda je oslobodjeno zbog klizanja nožice zaštitnog zida uslijed čega je probijen na dužini od 50 m. Radilo se o sedimentacionom bazenu za jalovinu iz rudnika Los Frailes površine 1.5 km2, u kojem je bilo 31 milion tona otpadnog mulja. Tom prilikom se kontaminiralo 4500 ha zemljišta, i rijeka u dužini od 40 km. Jedna od tom prilikom zagađenih rijeka, Río Guadiamar, je glavni snabdjevač pitkom vodom međunarodno značajnog nacionalnog parka Doñana. Osnovna pouka koju treba izvući iz ovakih primjera: 

• • • • •

što se više poznaje geologija, hidrologija i geohemija prije zatvaranja rudnika, veća je mogućnost da se izbjegnu ili efikasno ublaže ozbiljna zagađenja. Povišena koncentracija metala može biti ekotoksična, kao i nizak pH, tamo gdje se javlja. Deponovanje željeznog hidroksida ima negativan uticaj na habitat organizama koji žive niz ugroženi vodotok. Drugi metali su takođe ekotoksični. Prijetnja vodosnabdjevanju u nekim slučajevima, a naročito u sušnim i polusušnim regionima. Podizanje nivoa rudničkih voda može rezultovati emisijama gasa na površini kao i slijeganjima u nekim slučajevima. Povećan salinitet (uslijed prisustva sulfata i hlorida), naročito može ugroziti vode koje služe za vodosnabdjevanje.

U većini rudnika u Bosni i Hercegovini, otpadne vode se tretiraju samo mehanički, taloženjem, a u nekim slučajevima vode se uopće ne tretiraju. Prilikom taloženja smanjuje se količina suspendovanih tvari u otpadnim vodama, ali iz podataka prikupljenih iz rudnika nije bilo moguće ocjeniti učinkovitost postojećih taložnika. Prilikom ispiranja uglja i jalovine može doći do zakiseljavanja voda, a u takvim uslovima povećana je topivost teških metala u vodi. Potrebno je napomenuti da u daljnjim aktivnostima treba detaljno sagledati stepen rizika od zakiseljavanja prirodnih prijemnika u koje se ispuštaju otpadne vode rudnika. 7.3.5 RUDNIČKI OTPAD 7.3.5.1 Pregled vrsta otpada iz ekstraktivne industrije Ekstraktivna industrija obično generira velike količine otpada prevashodno zbog visokog koeficijenta otkrivke (odnos otkopane otkrivke i mineralne sirovine). Predmetni otpadni materijali, koji mogu biti potencijalni izvori zagađenja, uključuju: - gornji produktivni sloj tla - otkrivku - jalovinske stijene - otpad iz procesa separacije/prerade mineralne sirovine - prašinu sa presipnih mjesta i transpornih puteva, - otpadni talog iz separatora masti i ulja i taložnika, - otpadne fekalne vode 116 Dr.sc. Zvjezdan Karadžin, docent

Zaštita okoliša – udžbenik za studente RGGFa -

otpad u formi apsorbensa, nastao (eventualno) u postupku saniranja iscurene nafte, komunalni otpad.

Vrste otpada - prema Katalogu     

01 01 01 04 10 20 03 20 03 01 20 03 04

Opasni otpad  13 02  13 05*  16 01 07  20 01 33

otpad od iskopavanja ruda prašinasti i praškasti otpad ostali komunalni otpad miješani komunalni otpad muljevi iz septičkih jama otpadna ulja za motore, pogonske uređaje i podmazivanje sadržaj iz odvajača ulje / voda (separatora ulja i masti) filteri za ulje baterije i akumulatori

Gornji produktivni sloj tla predstavlja sloj zemljišta i obično se odlaže na definirano mjesto radi kasnije korištenja u procesu rekultivacije/revegetacije nakon završetka eksploatacije minerlane sirovine. Otkrivka i jalovinske stijene predstavljaju stijenski materijal koji se u procesu eksploatacije mora ukloniti da bi se nesmetano došlo do ležišta minerlane sirovine. Tu takođe spadaju i stijenski materijali koji se iskopaju prilikom izrade okana, ili jalovina koja se nalazi u samom sloju mineralne sirovine. Veličina jalovinskih stijena se kreće od vrlo malih frakcija do velikih komada. Jalovina se može koristi za zasipavanje starih rudarskih radova ili se može transporirati van mjesta eksploatacije i koristiti u građevinske svrhe. U svakom slučaju, u praksi najveći dio otkopanog jalovinskog materijala se deponuje u blizini mjesta eksploatacije mineralne sirovine. Jalovina iz postrojenja za pripremu mineralne sirovine (PMS), engleski izraz - tailings , predstavlja čvrsti otpad koji preostane nakon prerade mineralne sirovine koja se vrši na veliki broj načina i uz korištenje raznih tehnika. Nakon što se ruda otkopa iz rudnika, prvi korak u preradi mineralne sirovine obično predstavljaju operacije drobljenja i mljevenja. Zatim se vrši operacija koncentriranja rude da se odvoji vrijedna mineralna sirovina od popratne jalovine. Prerada rude podrazumjeva kako fizičke tako i hemijske tehnike separacije, kao što su: gravitaciona metoda, magnetna separacija, elektrostatička separacija, flotacija, taloženje, amalgamacija. U konvencionalnim postrojenjima za preradu ruda (PMS) se generira otpadni materijal koji izlazi iz postrojenja u formi mulja koji sadrži čvrste materije od 15 do 60 % ili krupnijeg otpadnog materijala (koji je uglavnom suhi materijal). Krupnije i sitnije frakcije ovog otpadnog materijala se mogu koristiti za zapunjavanje starih rudarskih radova. Veći dio otpadnog materijala iz PMSa 117 Dr.sc. Zvjezdan Karadžin, docent

Zaštita okoliša – udžbenik za studente RGGFa se odlaže u okviru rudnika u jalovišta, u vidu sedimentacionih bazena dok se profitrirani materijal odlaže na mjesta za deponujenje. 7.3.5.2 Producirana količina otpadnog materijala Količina produciranog otpada varira u značajnoj mjeri u ovisnosti o kojoj je vrsti rudarenja riječ. Količine produciranog otpada zavise od obima proizvodnje, vremenskog trajanja radova i perioda, odnosno sezone u kojoj se eksploatacija vrši. To se odnosi na sve vrste otpada, a posebno iz kategorije čvrstog otpada (ostali komunalni otpad i miješani komunalni otpad) koji nastaje od onih količina otpada koje produciraju uposlenici na rudnicima. Takođe se to odnosi i na neke vrste opasnog otpada kao što su naprimjer akumulatori, koji se periodično mijenjaju, a angažiran je mali broj mašina. Tamo gdje se vrše eksploatacije rudnih žila gotovo da se i ne producira otpadni jalovinski materijal. Ali treba imati na umu da je koeficijent otkrivke za rudnik lignita cca 5:1 ( 5 t jalovine na 1 t uglja). To znači da ako se godišnje otkopa 2 miliona tona uglja za to je potrebno otkopati 10 miliona tona jalovinskih stijena. Jalovina se nakon toga obično trakastim transporterima ili kamionima transportira do vanjskog ili unutarnjeg odlagališta, ili se koristi direktno za zapunjavanje/zasipavanje starih rudarskih radova. U slučaju uglja, oko 75 % otkopanog rovnog uglja nakon procesa prerade mineralne sirovine predstavlja separisani ugalj a 26 5 % predstavlja jalovinu. Pošto potpuni podaci iz BiH nisu dostupni koristi se orijentacioni podatak iz zemalja EU i zemalja kandidata za EU gdje se godišnje proizvede 220 miliona tona separisanog uglja a da se pri tome proizvede 70 miliona tona jalovinskog otpadnog materijala. Nakon zatvaranja određenog rudničkog pogona odloženi jalovinski materijal se prekriva sa produktivnim slojem radi stvaranja preduslova za biološku rekultivaciju. Ukoliko deponujeni otpadni materijal može producirati kiselinske drenaže onda se on pokriva sa nepropusnim slojem ili se trajno preplavi sa vodom. (Izvor – Mining Waste Directive, European Parliament and the Council) 7.3.5.3 Odlaganje otpada (jalovine) na odlagališta U praksi najveći dio otkopanog jalovinskog materijala se deponuje u blizini mjesta eksploatacije mineralne sirovine, s tim da se gornji produktivni sloj tla, koji kao što je prethodno navedeno, predstavlja sloj zemljišta se obično odlaže na posebno definirano mjesto jer se kasnije može koristiti u procesu rekultivacije/revegetacije nakon završetka eksploatacije mineralne sirovine. U konvencionalnim postrojenjima za preradu ruda se generira otpadni materijal koji izlazi iz postrojenja u formi mulja koji sadrži čvrste materije od 15 do 60 % ili krupnijeg otpadnog materijala (koji je uglavnom suhi materijal). Krupnije i sitnije frakcije ovog otpadnog materijala se mogu koristiti za zapunjavanje starih rudarskih radova. Veći dio otpadnog materijala iz PMSa se odlaže u okviru rudničkog prostora u jalovišta, u vidu sedimentacionih bazena, dok se profiltrirani materijal odlaže u formi odloženih hrpa materijala. 118 Dr.sc. Zvjezdan Karadžin, docent

Zaštita okoliša – udžbenik za studente RGGFa Nakon konačnog formiranja deponija/odlagališta jalovine po zakonu je obavezno izvršiti rekultivaciju tih površina, tehničku i biološku. Rekultivacija se mora izvesti po projektnim rješenjima revidiranog i odobrenog projekta rekultivacije, kojeg izrađuje ovlaštena institucija za tu vrstu projekata. Treba reći da kada je riječ o rudnicima uglja, dio rudnika u Bosni i Hercegovini za sada još nema plan rekultivacije degradiranih površina, već će biti pripremljen po završetku eksploatacije. U većini slučajeva rekultivacija će se provesti primjenom tehničkih i bioloških mjera, a prostor će se prenamijeniti u poljoprivredne, šumarske površine ili će služiti kao građevinsko zemljište. 7.3.5.4 Ostali otpadni materijali Postupci vezani za odvajanje otpada, metode tretmana i konačnog odlaganja su slijedeći:       

Komunalni otpad se treba odložiti u poseban kontejner, lociran u krugu pogona, kojeg na dalje zbrinjavanje preuzima ovlašteni pravni subject (komunalno preduzeće), na osnovu zaključenog ugovora; Iskorištena mineralna ulja i maziva se sakupljaju u metalnu burad i čuvaju u skladištu; Na osnovu sklopljenog ugovora sa ovlaštenim pravnim subjektom vrši se isporučivanje iskorištenih ulja i maziva na dalji tretman; Ovlašteni pravni subjekt vrši pražnjenje sadržaja iz separatora masti i ulja; Otpad u slučaju incidenta (prosipanja tečnog goriva, ulja), koji nastaje upotrebom apsorbensa, se odlože na predviđeno / nepropusno mjesto do predaje ovlaštenom operateru; Ovlašteni pravni subjekt, na osnovu zaključenog ugovora, vrši pražnjenje septičke jame (ako se koriste na rudnicima) i odvozi sadržaj na dalje zbrinjavanje; Prilikom svakog postupka predaje otpada po osnovu zaključenog ugovora obavezno se treba sačiniti zapisnik (pravni subjekti, datum, vrsta otpada, količina,...)

7.3.5.5 Zakonska regulativa koja se odnosi na rudnički otpad u BiH Treba naglasiti da se na tržištu BiH trenutno favorizira ugalj kao energent za termoelektrane u BiH. . Na području Bosne i Hercegovine ugalj se eksploatiše na površini većoj od 18 000 ha, a površina na kojoj se odlaže jalovina zauzima gotovo 6000 ha (35). Rudnici metala, uglavnom devastirani u toku prethodnog rata, nisu bili meta interesa kako domaćih tako ni inostranih investitora, pa je zbog toga jako teško doći do bilo kakvih egzaktnijih informacija o otpadu nekada produciranom na ovim pogonima. Način upravljanja otpadom razlikuje se među rudnicima. U većini rudnika otpad je kategoriziran kao tehnološki i komunalni otpad, te se u skladu s kategorijama prikuplja i konačno zbrinjava. Iz prikupljenih podataka vidi se da u većem broju rudnika nije identificirana niti jedna vrsta opasnog otpada, što nije potpuno u skladu s Pravilnikom o kategorijama otpada s listama (Sl. novine FBiH, br. 9/05) odnosno Pravilnikom o kategorijama otpada sa katalogom (Sl. novine RS, br. 39/05).


Zaštita okoliša – udžbenik za studente RGGFa Naime, prema navedenim pravilnicima otpadna ulja i maziva kategorizirani su kao opasni otpad (strana 1 – vrste otpada po katalogu), a u rudnicima se svakako mora prikupiti određena količina ove vrste otpada. Prema Zakonu o zaštiti okoliša/životne sredine, odnosno Uredbi o postrojenjima koja mogu biti izgrađena i puštena u rad samo ukoliko imaju ekološku dozvolu koja je na snazi u Republici Srpskoj odnosno Pravilniku o pogonima i postrojenjima za koje je obavezna procjena uticaja na okoliš i pogonima i postrojenjima koji mogu biti izgrađeni i pušteni u rad samo ako imaju okolišnu dozvolu, koji je na snazi u Federaciji BiH, rudnici s proizvodnjom većom od 50000 t/g (u RS) odnosno površinom većom od 5 ha, imaju obvezu ishoditi okolišnu dozvolu. Okolišnom dozvolom za pojedino postrojenje bit će definiran način i učestalost praćenja emisija u okoliš kao i učestalost izvještavanja o rezultatima praćenja. Takođe, zakonski propisi nalažu da je za izdavanje okolišne dozvole neophodno izraditi Plan aktivnosti sa mjerama i rokovima za potpuno smanjenje emisije, odnosno zagađenja i za usuglašavanje sa najboljom raspoloživom tehnikom. Uzimajući navedeno u obzir, može se zaključiti da svi rudnici na području Bosne i Hercegovine imaju obvezu primijeniti određene mjere kako bi umanjili uticaje na okoliš, kao i obavezu praćenja emisija u okoliš i izvještavanja nadležnih institucija o rezultatima praćenja. Što se tiče otpada, Zakon o upravljanju otpadom u Republici Srpskoj donesen je 2002. godine, (Sl. glasnik RS,br. 53/02), a u Federaciji BiH 2003. godine (Sl. novine FBiH, br. 33/03). Ovi entitetski zakoni međusobno su harmonizirani, a za cilj imaju postići i osigurati najvažnije uslove sprečavanja nastajanje otpada, prerade otpada za ponovnu upotrebu i reciklažu, izdvajanje sirovog materijala i njihovo korištenje za proizvodnju energije i sigurno odlaganje otpada. Zakon o upravljanju otpadom predstavlja okvirni zakon kojim su postavljeni principi upravljanja svim kategorijama otpada, uključujući otpad nastao istraživanjem resursa, ekstrakcijom, tretmanom i iskorištavanjem mineralnih sirovina i radom kamenoloma, tekući i drugi otpad. Propisi Zakona ne odnose se na radioaktivni otpad, gasove ispuštene u atmosferu i otpadne vode. Osnovna načela postavljena Zakonom uključuju načelo prevencije, primjene mjera opreznosti, odgovornosti proizvonača otpada, princip „zaganivač plaća“ te princip da se otpad tretira ili odlaže u najbližem adekvatnom postrojenju ili lokaciji. Zakonom je takođe regulirana odgovornost proizvođača otpada, te propisana obaveza operatora postrojenja za koja je neophodna okolinska/ekološka dozvola da izradi Plan o upravljanju otpadom. Pri čemu se za nova postrojenja Plan predaje kao prilog zahtjeva za izdavanje okolinske/ekološke dozvole, dok su postojeća postrojenja imala obavezu Plan izraditi i poslati nadležnom organu u roku od šest mjeseci od stepena Zakona na snagu. Ostali propisi Zakona odnose se na aktivnosti upravljanja otpadom, na transport otpada uključujući unutar-granični i prekogranični transport, i ostale aspekte upravljanja i zbrinjavanja otpada. Propisi koji se odnose na prekogranični promet otpada harmonizirani su s propisima Bazelske konvencije o kontroli međugraničnog kretanja opasnog otpada i njegova odlaganja. Podzakonski akti Zakona o upravljanju otpadom relevantni za rudnike su Pravilnik o kategorijama otpada sa katalogom (Sl. glasnik RS, br. 39/05), Pravilnik o kategorijama otpada, karakteristikama koja ga svrstavaju u opasni otpad, djelatnostima povrata komponenti i odlaganja otpada (Sl. glasnik RS, br. 39/05) te Pravilnik o kategorijama otpada s listama (Sl. 120 Dr.sc. Zvjezdan Karadžin, docent

Zaštita okoliša – udžbenik za studente RGGFa novine FBiH, br. 9/05), Pravilnik o postepenu s otpadom koji se ne nalazi na listi opasnog otpada ili čiji je sadržaj nepoznat (Sl. novine FBiH, br. 9/05). Entitetski Pravilnici o kategorijama otpada sadrže pregled kategorija otpada sa šiframa koje su međusobno harmonizirane i usklađene sa evropskim propisima o otpadu. 7.3.5.6 Direktiva o otpadu iz rudarstva (Mining Waste Directive) MWD (Mining Waste Directive), u prijevodu Direktiva o otpadu iz rudarstva, je usvojena kroz dva čitanja u Martu 2004. i septembru 2005.godine i završena je u januaru 2006.godine otkad je stupila na snagu. Direktiva je samostalna. Ima jake veze sa Okvirnom direktivom za otpad (Waste Framework Directive – WFD) i Direktovom za odlagališta otpada (Landfill Directive), kao i sa drugom EU legislativom vezano za otpad kao što je IPPC direktiva, Seveso II direktiva, listom opasnog otpada, Okvirnom direktivom za vode (Water framework Directive – WFD), direktivama o procjeni uticaja na okoliš i vezano za prirodu. Cilj Direktive je da se omogući sigurno upravljanje otpadom iz rudarstva i da se spriječe ili smanje uticaji svakodnevnog upravljanja ovim otpadom (odložene gomile otpada ili otpad iz postrojenja za pripremu mineralne sirovine – sedimentacioni tankovi) u toku cijelog životnog ciklusa. To uključuje mjere planiranja i licenciranja postrojenja (deponija) za odlaganje otpada, kao i upravljanja nakon zatvaranja. Jedan od glavnih ciljeva je prevencija akcidenata kao što su oni koji su se dogodili u Aznacollar-u u Španiji i Baia Mare u Rumuniji, ili da se makar minimiziraju posljedice takvih akcidenata vezanih za odlagališta kategorije A (visoko rizičnih) kroz mjere bazirane na najboljim raspoloživim tehnikama Glavni nedostaci ove direktive su slijedeći: - najveći dio proizvodnje otpada u EU - neopasni. Inertni otpad – neće biti adekvatno upravljan jer ne treba da ispunjava sve zahtjeve koje postavlja ova direktiva, izuzev ako otpad sam po sebi ne predstavlja očitu fizičku opasnost. - Definicija "objekat za otpad iz ekstraktivne industrije" je vezan za vremenske periode, tako da neopasni koji nije na deponiji Kategorije A) i inertni otpad se mogu deponovati do tri godine a da ne potpadaju ni pod kakvu regulativu. - Odlagališta malog ili srednjeg kapaciteta nisu adekvatno pokrivena u dijelu da za njih dozvole nisu potrebne. Jaki pritisak koji je napravilo Vijeće Evrope da se oni izuzmu su razumljivi jer mali operatori ne smiju biti preopterećeni. Ipak ova briga nije stvarno i opravdana jer je procjena uticaja koju je provela služba Evropske komisije pokazala da je povećanje troškova po toni produkovanog otpada samo 1 euro. Tako da to ne bi predstavljalo značajan teret za operatore. - Nije izražena potreba da se uradi inventarizacija novih postrojenja u EU. Sva stara zatvorena postrojenja/objekti se po Direktivi moraju inventarizirati (rok je bio do 2012.) ali Direktiva ne poziva za konkretnu inventarizaciju novih objekata (deponija). - Na kraju, nisu postavljeni zahtjevi u Direktivi po kojima će se morati izvršiti zapunjavanje svih šupljina nastalih uslijed rudarskih radova, što ostavlja mogućnost za pojave nestabilnosti terena i zagađenja. 121 Dr.sc. Zvjezdan Karadžin, docent

Zaštita okoliša – udžbenik za studente RGGFa Ono što je dobro je činjenica da Direktiva sadrži adekvatne odredbe za upravljanje najopasnijim otpadom iz ekstraktivne industrije, tako da će se objektima kao što su Baia Mare i Aznacollar od sada upravljati propisno, što će smanjiti mogućnost nastanka velikih akcidenata tog tipa. Zatim sve deponije otpada koje mogu prouzročiti velike prijetnje po okoliš se stavljaju pod razred visokog rizika (Kategorija A) i pokriveni su sa svim odredbama Direktive bez obzira na tip otpada koji se tu odlaže. 7.4

OKOLINSKI PROBLEMI VEZANI ZA AKTIVNE I ZATVORENE RUDNIKE U BOSNI I HERCEGOVINI

Trenutno stanje Okolinski problemi vezani za aktivne i zatvorene rudnike kao i rudničke vode su ozbiljni i kao takve bi ih trebalo tretirati. Nažalost, vrlo malo studija je provedeno sa ciljem procjene uticaja rudarstva u BiH na okoliš. Ako samo uzmemo vodne resurse, nedostatak sistematičnog monitoringa kvalitete i kvantitete oticaja rudničke vode je uzrok nemogućnosti definiranja egzaktne vrste i stepena zagađenja uslijed oticaja iz rudnika. Pošto je provedeno vrlo malo istraživanja oticaja iz rudnika na okoliš samim tim nisu ni definirane mjere zaštite. Državni pravni okvir je uglavnom definirao provođenje kontrole otpadnih voda iz postrojenja za preradu mineralne sirovine, uključujući i oticaje iz sedimentacionih bazena jalovine iz PMSa. Nema zakona, strategije ili aktivnosti koje se tiču starih napuštenih rudnika. Vrlo rijetko je i proces remedijacije otkopanih rudničkih prostora proveden u skladu sa odredbama zakona. Recimo ne postoji zakonska obaveza rudnika da provedu kontrolu zagađenja uslijed rudničkih oticaja ili da provedu dekontaminaciju na starim rudničkim lokacijama. Disperzija odgovornosti za kontrolu okolinskih uticaja na polju zaštite voda i okoliša na razna ministarstva i sektore predstavlja dodatni problem kada se želi uraditi više na polju kontrole tih rudničkih uticaja na okoliš. Trenutna situacija na tržištu je takva da se favorizira ugalj koji služi kao energent za termoelektrane u BiH. Pošto privatni investitori nisu pokazali interesa za ulaganje u rudnike metala, očigledno je da će država kao pravni sljedbenik napuštenih rudnika, morati da se pobrine oko kontrole i tretmana rudničkih oticaja. Naučnici i stručnjaci iz BiH rade na polju povećanja svjesnosti o postojanju ozbiljnih negativnih okolišnih uticaja. Istraživanja na tom polju su uglavnom usmjerena na tretman otpadnih voda iz postrojenja za preradu rude. Evidentan je nedostataka ekspertize na polju prevencije i minimiziraja ostalih uticaja rudarskih operacija pa je zbog toga potrebno provesti obuku kako, naučne zajednice, tako i vladinih uposlenika i članova civilne zajednice. Postoji takođe potreba za uspostavljanjje regionalne naučne mreže u cilju intenziviranja istraživačko-razvojnih aktivnosti, kroz organizaciju regionalnih konferencija, radionica, treninga i izdavanja odnosnih publikacija. Takođe postoji potreba za prijenosom znanja preko zajedničkih okolinskih projekata.


Zaštita okoliša – udžbenik za studente RGGFa Da bi se ova pitanja dugoročno riješila treba promptno uvesti okolinske predmete u nastavne planove i programe srednjih škola i univerziteta u BiH. Očito je da za provedbu svih navedenih aktivnosti BiH nema kapaciteta da to sama uradi i zato je nužno potrebno obezbjediti podršku obrazovnih institucija iz svijeta.

Slika 7.27 Prikaz lokacija rudnika uglaj i termoelektrana u Bosni i Hercegovini (Izvor – Studija sektora energije, Institut Hrvoje Požar et al, 2008.)

7.5 STANJE U REGIONU JUGOISTOČNE EVROPE Postoji veliki broj lokacija na kojima je vršena eksploatacija određene mineralne sirovine u Bosni i Hercegovini, a tako i u širem regionu, jer se u ovom kontekstu naša zemlja ne može izolirano posmatrati, kao i mnogi odnosni rizici kojima se ugrožava okoliš, zdravlje i sigurnost stanovništva, a tu treba uzeti u obzir i regionalnu društveno-političku stabilnost u zemljama ovog regiona. Region Jugoistočne Evrope je bogat mineralnim sirovinama, ima dugu istoriju eksploatacije i već ima iza sebe značajan broj akcidenata vezanih za rudarske aktivnosti. Ovi su dijelom izazvani zanemarivanjem okolinsko-sigurnosnih pitanja kao i aspekta zaštite ljudskih života, naročito u periodu nakon 1945.godine. Jedna od ključnih promjena koja doprinosi pogoršanju situacije je prestanak rada određenih pogona bez provedbe planiranih mjera zatvaranja. Razlog se dijelom može tražiti u skorašnjim društveno-ekonomskim turbulencijama ili restrukturiranju privrede, ali takođe ima jako puno lokacija koje su jednostavno napuštene prije mnogo decenija. 123 Dr.sc. Zvjezdan Karadžin, docent

Zaštita okoliša – udžbenik za studente RGGFa Ove lokacije predstavljaju rizik za lokalne zajednice, okoliš i međunarodne odnose. Dramatično zagađenje rijeka Tise i Dunava sa negativnim uticajem na cijeli region uslijed uticaja jednog prilično malog rudnika u Rumuniji (rudnik zlata - Baia Mare-zagađenje vodotoka cijanidom), 2000. godine jasno ilustruje kakve drastične posljedice može izazvati loše upravljanje određenim pogonom. Na žalost, takav jedan incident nije ni prvi ni posljednji. Napušteni rudnici uvijek predstavljaju rizik za okoliš i obližnje zajednice, naročito kada su naselja smještena iznad ili u blizini zona sa toksičnim rudničkim otpadom, na potencijalno nestabilnim padinama, u dolinama nizvodno od brana, zonama ili terenu nestabilnim uslijed podzemnih rudarskih radova, i slično. Na nesreću nije neuobičajeno da putevi, željeznice, škole ili kuće budu locirane u zonama velikih rizika. Tamo gdje nisu ustanovljene procedure reagovanja u hitnom slučaju tada iznenadni prolomi ili drugi negativni uticaji vezani za rudarske aktivnosti mogu imati katastrofalne posljedice. Ako dočim te procedure nisu jasno uspostavljene na međunarodnom nivou sa susjednim zemljama tada slični slučajevi mogu izazvati pogoršanje odnosa između susjednih zemalja. Uobičajeno je da su vodotoci i tlo u susjednim zonama zagađeni uslijed oticaja toksičnih voda ili uslijed zagađenja nošenih vjetrom. Hronični ili akutni efekti takvog zagađenja mogu da prouzrokuju značajnu štetu na čovjeka, životinje i okoliš. Ti efekti mogu da pređu granice zemalja na mnogo načina. Zbog toga je potrebno što prije provesti određene aktivnosti. Putem njih se moraju smanjiti rizici od rudarskih aktivnosti kao i napuštenih rudnika u regionu, i bolje pripremiti zajednice za minimiziranje uticaja akcidenata koji se mogu javiti u periodu dok se lokacije velikog rizika ne učine sigurnim. Mnoge nedavno izrađene studije su se zato bavile Okolišnom-sigurnosnim rizicima vezanim za rudarske aktivnosti, kao i procesom prerade ruda i okolinskim naslijeđem ostavljenim iza rudarskih radova u ovom regionu. Među njima su:  The Rapid Environmental Assessment of the Tisza River Basin (Burnod-Requia, 2004);  the PECOMINES report: Mining, Mining Waste and Related Environmental Issues: Problems and Solutions in Central and Eastern European Candidate Countries produced by the Joint Research Centre of the European Commission (Jordan & M. D'Allessandro (Eds), 2004), i  the Regional Inventory of Potential Accidental Risk Spots in the Tisza catchment area of Romania, Hungary, Ukraine & Slovakia prepared for the International Commission for the Protection of the Danube River (ICPDR/Zinke Environment Consulting, 2000). Ukupan broj potencijalnih lokaliteta (po provedenoj studiji) na kojima se vrši ili se vršila eksploatacija i prerade mineralne sirovine iznosi 150 u ovom regionu (preliminarni rezultati studije), [11, ]odnosno po zemljama: 124 Dr.sc. Zvjezdan Karadžin, docent

Zaštita okoliša – udžbenik za studente RGGFa • • • • •

U Albaniji ima oko 45 takvih lokaliteta, U Bosni i Hercegovini 40, U Makedoniji 20, U Srbiji i Crnoj Gori cca 40, Na Kosovu 40.

Ne razmatrajući tačnost navedenih podataka u ovom trenutku treba imati na umu da je jedan od ciljeva bio da se uradi kvalitetan opis lokacija koje potencijalno predstavljaju veliki hazard, i mogu imati značajnu vjerovatnoću negativnog uticaja na okoliš. Značajno ograničenje predstavlja manjak informacija o trenutnom vlasništvu i aktivnostima na identificiranim lokacijama kao i procjena pravnog statusa napuštenih rudnika. U okviru studije kojom se željela izvršiti preliminarna analiza opasnih rudničkih lokacija je izvršena inventarizacija (katalogizacija) samo onih velikih i dobro znanih lokacija, dočim one manje i starije, koje takođe izazivaju zagađenje tek trebaju da se lociraju. Pored toga, mnogi od ovih operativnih lokacija uključuju čitav niz manjih lokacija na kojima se vrši višestruko zagađivanje. Takođe je važno napomenuti da se zadaci koje treba provoditi razlikuju od slučaja do slučaja, • napušteni rudnici (lokacije gdje je remedijacija nedovršena ali se zna ko su pravni vlasnici), • nezbrinuti rudnici (rudnici koji su napušteni a za koje se ne zna pravni sljedbenik), ili • neaktivni rudnici ili objekti ( na kojima su aktivnosti na eksploataciji mineralne sirovine prekinute ali gdje se provode određene aktivnosti i gdje se vrši održavanje do određene mjere)

Slika 7.28 Oticaj rudničke vode u površinske vodotoke, zagađenje vodotoka za navodnjavanje (Bučim, Makedonija) – izvor – Dejan Mirakovski , Štip 125 Dr.sc. Zvjezdan Karadžin, docent

Zaštita okoliša – udžbenik za studente RGGFa 7.5 MOGUĆNOSTI SMANJENJA RIZIKA NA NAPUŠTENIM RUDNIČKIM OBJEKTIMA I LOKACIJAMA Prvo i najvažnije je da se razmotri hitno smanjenje velikih rizika koji mogu proisteći od neoperativnih, napuštenih i/ili ostavljenih lokacija gdje postoje velike količine fizički ili hemijski nestabilne jalovine koja nije adekvatno zbrinuta. Postoji veliki broj ovakvih lokacija i jedan od najvećih hazarda predstavlja ispuštanje jalovine iz PMSa u vodotoke. Manje ozbiljan problem ali ipak bitan je stvaranje kiselih isticanja rudničke vode (rudničke drenažne vode) koja sadrži značajne količine metala čime se negativno utiče na tlo i vodotoke. Takvo nekontrolisano isticanje vode dovodi do zagađenja na lokalnom, regionalnom i prekograničnom nivou i to različitog stepena ozbiljnosti. Zbog toga osnovno pitanje predstavlja nedostatak jasno definiranih kvantitativnih podataka o morfologiji lokacija, generalnom nivou rizika, akterima koji su odgovorni ili koji će biti odgovorni, kao i forme redoslijeda aktivnosti vezano za upravljanje rizicima koji proističu sa tih lokacija.

Slika 7.29 Pucanje brane odlagališta jalovine iz PMSa – prekogranično zagađenje rijeke, (Baia Borsa, Rumunija)

Još uvijek nije jasno definirano koje ciljne grupe treba da budu involvirane u prethodno navedene aktivnosti. Jasno je da budući rad zahtjeva uključenje institucija (potencijalno veliki broj državnih agencija, rudarske inspektore, opštinske i regionalne organe, vladine predstavnike itd.), predstavnike iz sektora, kao i drugo osoblje. 126 Dr.sc. Zvjezdan Karadžin, docent

Zaštita okoliša – udžbenik za studente RGGFa Treba poraditi na tome da se izgrade regionalni institucionalni i industrijski kapaciteti do nivoa koji će biti dostatan da se pokrenu, upravljaju i podrže rudarske aktivnosti koje su kompatibilne sa regionalnim održivim razvojem. Pored toga, treba jasno definisati odgovornosti i pravne pretpostavke na osnovu kojih će se jasno moći odgovoriti na pitanja tipa: ko treba da se bavi slučajevima rudarskih akcidenata, recimo isticanja opasnih rudničkih voda (ili jalovine iz PMSa). Da li je to inspektor za okoliš, rudarski inspektor, odjel za djelovanje u slučaju nesreća većih razmjera (civilna zaštita), ministarstvo nadležno za rudarstvo, ili svi oni kombinovano? Priroda ovih pitanja upućuje da se pažnja treba usmjeriti na institucije i stručnjake iz rudarstva. Pored toga, čitav niz nevladinih organizacija se može uključiti i oni već aktivno djeluju u ovom regionu. Prije bilo koje aktivnosti koja se planira provesti će se morati prethodno razmotriti njihova uloga u tom procesu kao i njihova stanovišta. Zbog toga se u budućnosti treba potaknuti i održavati proces dijaloga sa ovim akterima. Ne treba posebno naglašavati da postoji jedna dinamička tenzija između potražnje za mineralnim resursima i potrebe za većom kontrolom ili ublažavanjem negativnih uticaja uslijed eksploatacije mineralnih sirovina Otuda i razumljiva i prepoznata potreba za korištenjem mineralnih sirovina ali u ravnoteži sa generalnim koncenzusom da se takvo korištenje ne može nastaviti na postojeći način. Rudarstvo treba da se razvija u smjeru potpunog prihvatanja održivog razvoja koji sada inkorporira trostruki cilj: – Ekonomska korist, – Prihvaćenost od strane društva, i – Zaštita okoliša.



Aneks 1: Hemijski procesi u okolišu U ovom aneksu se obrađuje problematika hemijskih procesa u okolišu koja predstavlja osnovu za bolje razumjevanje procesa koji se desavaju u okolišu a koji dovode do zagadjenja. Podrazumjeva se da studenti imaju neko osnovno predznanje iz hemije koje treba obnoviti kako sa onim osnovnim činjenicama tako i sa nekim složenijim aspektima procesa koji se dešavaju u okolišu. Za studenta RGGF-a bi ovo trebala biti nužna osnova za bolje razumjevanje hemijskih procesa koji se dešavaju u prirodi a obradjuju se u velikom broju stručnih predmeta koje slušaju u toku dodiplomskog studija. Hemijske materije nisu nešto što se treba i može zanemariti. Cijela zemlja je sastavljena od njih, kao i naše tijelo. Udišemo hemijske spojeve, jedemo ih, sva hrana je sastavljena od hemijskih spojeva- mi ih i izbacujemo iz organizma. Prema tome hemijski spojevi nisu samo sintetičke prirode, i nisu samo hemijski zagađivači. Prije bi se moglo reći da je sve što dodirnemo, okusimo ili pomirišemo neka forma hemijskog spoja u prirodi. U ovom aneksu će biti data objašnjenja nekih hemijskih procesa koji su pomenuti u prethodnim poglavljima. Počinje se od atoma i njegovih dijelova, zatim izotopa, a onda hemijskih veza I valenciji. U drugom dijelu o organskim I neorganskim spojevima, a zatim se govori o slobodnim radikalima i njihovoj sposobnosti da nekad rješavaju pitanja zagađenja ili da ih pogoršavaju. U trećem dijelu se govori o oksidacionim reakcijama iz perspektive sagorijevanja fosilnih goriva. U četrvtom dijelu se navode jednostavne hemijske reakcije vezano za dva problema zagađenja sa kiselinama: taloženje kiselina i zakiseljavanje okeana.

I DIO 1. ATOM • • • • • • •

Element je osnovna forma materije Ukupno u prirodi ima 92 prirodna elementa Svaki element se sastoji od atoma Atom sadrži jezgru i omotač od elektrona U jezgri (nukleusu) se nalaze protoni i neutroni Proton je čestica koja se nalazi u atomu, ima elektronski naboj + 1 i masu 1,673.10-27 kg. Broj protona u jezgri je specifičan za svaki hemijski element.



Slika A1: Periodni sistem elemenata 1.1 ATOMSKA MASA • Atomska masa vodonika je 1.008, najlaksi elemenat • Atomska masa se povećava kako se pomjera od 1 ka 18 grupi u tabeli. • Slicno tome atomska masa se povecava kako se krece od vrha ka dnu grupa • Jedan atom žive je približno 200 puta teži od atoma vodonika • Živa ima 80 protona i elektrona a olovo 82 • Elementi iste grupe imaju srodne karakteristike • Grupa 1 (izuzev H) su elementi alkalnih metala, oni u grupi 17 su halogeni a u grupi 18 su inertni ( plemeniti) gasovi • Primjer Li (litijum), element ispod H in periodnom sistemu. Njegov atomski broj je 3 što znači da ima tri protona. Relativna atomska masa je 6.941. Razlog je taj da svako jezgro pored protona ima i neutrone koji su približno iste mase kao protoni. • Atomska masa odgovara broju protona i neutrona. • To znači da Li ima 4 neutrona. Ali zašto je masa 6.94 a zašto nije 7? • Razlog zašto atomska masa ispod svakog elementa nije cio broj je što broj neutrona može biti različit u okviru istog elementa – element znači ima izotope. 1.2 IZOTOPI •

Izotopi imaju isti atomski broj ali različitu masu. Vodonik (H) ima relativnu atomsku masu 1.0079. To znači da ima izotope. Vodonik -1 (1H) protijum– relativna atomska 129 Dr.sc. Zvjezdan Karadžin, docent


• • • •

masa 1 – je najčešći izotop H i nema neutrona. Vodonik -2 (2H) zvani deuterijum; mnogo rjedje se javlja nego 1H i ima jedan neutron (znači da mu je relativna atomska masa dva). Vodonik-3 (3H) zvani tritijum je treći izotop H; sa dva neutrona, relativna atomska masa tri. Tritijum je vrlo rijedak u prirodi. Relativna atomska masa vodonika je 1.079 jer je to prosječna relativna atomska masa sva tri izotopa u ovisnosti od učestalosti pojavljivanja u prirodi. Li: relativna atomska masa, 6.941, prosjek je 5 izotopa. Izuzev razlike u masi po ostalim osobinama izotopi su identični. Prisustvo izotopa je vrlo važno i korisno za hemičare u oblasti okoliša. Jedan od važnih stvari po tom pitanju je analiza mjehurića u kori ledenog pokrivača. Izotop kiseonika 18 je teži od mnogo češćeg izotopa kiseonika 16, pa u manjoj mjeri isparava u toku hladnijeg vremena. Koristeći ovu činjenicu kao polazišnu tačku, kao i relativni odnos kiseonika 18 u odnosu na kiseonik 16 u mjehurićima ledenog pokrivača, moguće je izračunati temperaturu koja odgovara svakoj tačci u ledenoj kori idući unazad stotine i hiljade godina.

1.3 RELATIVNA MOLEKULSKA MASA • • • • •

Primjeri: H2 and CH4. Vodonikov atom ima relativnu atomsku masu 1 tako da je relativna molekulska masa vodonika 2. Metan je jedinjenje koje se sastoji od četiri atoma vodonika (4) i jednog atoma ugljenika. Relativna molekulska masa metana je (4×1) +12 =16. Relativna molekulska masa NaCl iznosi: Ar(Na) + Ar(Cl) = 23 + 35 =58.

1.4 RADIOAKTIVNOST • • •

Neki izotopi su stabilni , tj broj neutrona u nukleusu datog izotopa je uvijek isti. Ipak ima izotopa koji se pored mase razlikuju još po nečemu Deuterijum osim protona u jezgri sadrži i jedan neutron, te predstavlja stabilni izotop. Tritijum osim protona sadrži dva neutrona i nije stabilan, prolazi kroz proces radioaktivnog raspada i on je radioizotop. 130 Dr.sc. Zvjezdan Karadžin, docent


Litijum ima pet izotopa, dva su radioaktivna . Radioaktivni izotopi su vrlo korisni za Zemlju i za naučnike na polju okoliša. U prirodi se nalazi oko 270 stabilnih i oko 50 prirodnih radioaktivnih izotopa. To je zbog toga što su se sve kratkoživuće radioaktivne jezgre raspale tokom povijesti Zemlje. Hiljade drugih radioaktivnih izotopa umjetno su stvarani u laboratorijima.

1.5 AVOGADROVA KONSTANTA I MOL • •

Vrijednost Avogadrove konstante iznosi 6.022 x 1023. Označava broj jedinki (atoma, molekula, jona,...) u količini supstance od 1 mola. Predstavlja funadamentalnu konstantu u hemiji. 1 mol bilo kojeg elementa sadrži jednak broj atoma: 6.022 x 1023 .

1.6 KONFIGURACIJA ELEKTRONA I VALENCIJA • • • •

•

• • • • •

Elektroni su u atomima predstavljeni kao čvrste tačke u krugu oko jezgra. U prvoj jezgri nalaze se dva elektrona. U spoljnoj ljusci koja se naziva valentna nalaze se elektroni, tzv valentni elektroni, koji sudjeluju u hemijskim reakcijma. Da bi hemijski element bio stabilan (nereaktivan) treba da ima osam elektrona u spoljnoj ljusci, stabilni oktet. Neon (Ne) je plemeniti element sa spoljnjom ljuskom popunjenom sa osam elektrona, kao i ostali elementi iz 18 grupe periodnog sistema elemenata. Neon je stabilan i ne učestvuje u hemijskim reakcijama.

Fluor (F) je vrlo reaktivan atom . Ima sedam elektrona u spoljnjoj ljusci. Treba mu još jedan da bi ima punovalentnu ljusku. Budući da fluor ima najveću vrijednost elektronegativnosti, lako stupa u hemijske reakcije sa svim elementima PSE osim kiseonika. Litijum (Li) ima samo jedan elektron u spoljnjoj ljusci, kojeg rado otpušta. Elektronegativnost mu je niska, pa se svrstava u reaktivne hemijske elemente.Otpuštajući elektron prelazi u pozitivno naelektrisan jon-kation. Izraz valencija predstavlja sposobnost atoma nekog hemijskog elementa da primi ili otpusti elektrone. Drugim riječima valencija je “kombinovani kapacitet” jednog atoma odredjena brojem elektrona koje će predati , pridodati ili podijeliti kada reaguje sa drugim atomima. Kiseonik (O), prvi element na slici , ima šest elektrona u vanjskoj ljusci. Da bi formirao stabilni oktet trebaju mu još dva elektrona, pa je prema tome i njegova valencija dva. U molekuli vode H2O (ili H-O-H) kiseonik je vezan za dva atoma vodonika (valencija H je jedan). 131 Dr.sc. Zvjezdan Karadžin, docent


Nitrogen ima pet elektrona u vanjskoj ljusci. Može biti +5 do -3 valentan. Ukoliko primi tri elektrona valencija mu je 3. Najčešće jedinjenje nitrogena je amonijak NH3. Ugljenik (C) – veoma važan za život ima samo četiri elektrona u vanjskoj ljusci. Da bi postigao konfiguraciju plemenitog gasa potrebna su mu još četiri elektrona. Njegova valencija je četiri. Najjednostavniji primjer ugljenikovog jedinjenja je metan , CH4

1.7 HEMIJSKE VEZE • • • •

Molekula predstavlja jedinjenje koje sadrži dva ili više atoma koji su povezani hemijskim vezama. Atomi u molekuli mogu biti od istog ili različitih elemenata (ugljenik i vodonik u ugljovodonicima, ili vodonik i kiseonik u vodi) Većina molekula sadrži najmanje dva elementa Atomi koji se ne vežu sa drugim elementima su inertni (plemeniti) gasovi, grupa 18 PSE, koja počinje sa helijumom na vrhu a završava sa radonom na dnu. Oko 99 % zemljine atmosfere je sastavljeno od dvoatomskih molekula koje sadrže dva atoma istog elementa. Nitrogen (N2) čini 78% atmosfere. Kiseonik (O2) 21%.

1.7.1 Kovalentne i jonske veze •

U kovalentnoj vezi atomi istih ili različitih elemenata udružuju elektrone iz valentne ljuske u zajedničke elektronske parove koji ih drže na okupu. Primjeri jedinjenja sa kovalentnom vezom su: H2, CH4. U prirodi ima nebrojeno mnogo jedinjenja sa kovalentnom vezom, kao CO, NH3, HCHO ( formaldehid), itd. Neka od njih su vrlo kompleksna kao što su proteini ili nukleinske kiseline koje sintetiziraju živi organizmi.



• • •

Benzen (C6H6) pripada grupi nezasićenih ugljovodonika. Ugljenikovi atomi su poredani u cikličnu molekule sa tri duple veze. On je najjednostavniji od tzv. aromatskih jedinjenja. Dupla veza znači da elementi u vezi dijele dva para elektrona i to ih čini stabilnim. Sa druge strane neciklični molekuli, a koji sadrže duple ili trostruke veze su vrlo reaktivni.

•

U jonskoj vezi jedan od elemenata otpušta jedan ili više elektrona postajući pozitivno nabijeni jon-kation, dok drugi element prima elektrone, postajući negativno nabijeni jonanion. Suprotno nabijene jone na okupu drže jake elektrostatske sile. Primjer jonske veze se susreće kod brojnih jedinjenja nastalih spajanjem elemenata lijeve strane PSE (alkalni i zemnoalkalni elementi) sa elementima desne strane PSE (halogeni elementi). Primjer je kristal natrijum hlorida.

• •

Jonska jedinjenja se nalaze u čvrstom kristalnom stanju. Dobro se rastvaraju u vodi. Vodeni rastvori i rastopi jonskih jedinjenja dobro provode električnu struju

1.7.2 Jonizacija Jonizacija je proces u kojem atom gubi valentni elektron iz posljednje ljuske. Pošto atom gubi elektron postaje pozitivno naelektrisani jon ( jer sada ima više protona od elektrona). Jonizacija nekog atoma zavisi od energije jonizacije koja predstavlja energiju potrebnu da se iz vanjske ljuske otrgne jedan elektron. Najmanju energiju jonizacije imaju elementi 1 grupe PSE, najveću elementi 18 grupe PSE.


Zaštita okoliša – udžbenik za studente RGGFa 1.7.3 Molekule sa jonsko-kovalentnom vezom • • • •

•

Mnoga jedinjenja imaju i kovalentu i jonsku vezu istovremeno. Veza natrijuma i kiseonika je jonska, natrijum ima pozitivni naboj a kiseonik negativni. Ugljenik stvara samo kovalentne veze Ako je ugljenik vezan za kiseonik onda kiseonik može da učestvuje i u jonskoj vezi. Deterdžent na jednoj strani molekule ima vezu koja daje hidrofilan karakter molekuli (voli vodu), dok je tijelo molekule hidrofobno i ima kovalentne veze. Jonska interakcija između natrijuma i kiseonika čini deterdžent rastvorljivim u vodi, dok hidrofobno tijelo molekule privlače organske molekule. Prema tome, hidrofobni dio molekule ulazi u interakciju sa organskim materijama kao što je masnoća na prljavoj odjeći. Kada se odjeća na kraju ispere onda se ispere i masnoća sa deterdžentom.

1.8 ORGANSKA JEDINJENJA • • • • • • • • • • • •

Organska jedinjenja sadrže ugljenik i postoje milioni ugljenikovih jedinjenja. Izuzev onih najjednostavnijih kao što je metan, organska jedinjenja sadrže više od jednog atoma ugljenika, desetine nekada i stotine ili više, povezanih u ugljenik-ugljenik veze. Jedinjenja koja sadrže ugljenik i vodonik nazivaju se ugljovodonici, a najjednostavniji je metan (CH4). Organska jedinjenja osim ugljenika i vodonika mogu da sadrže i ostale elemente: kiseonik, nitrogen ili sumpor Organo-metalna jedinjenja sadrže ugljenikov atom vezan za metal, kao što je u tetraetilolovu. Neka organometalna jedinjenja se nalaze u prirodi, hemoglobin (željezo) i vitamin B12 (kobalt), kao i mnogi drugi proteini i enzimi. Sintetička jedinjenja nisu produkti živih stvorenja nego ih proizvodi čovjek. Obično su napravljeni od nafte i prirodnog gasa i nazivaju se petrohemijski spojevi. Ugalj i drvo služe kao osnova za brojna organska jedinjenja. Plastični materijali predstavljaju sintetička organska jedinjenja. Većina jedinjenja koja se nalaze u nafti su ugljovodonici. Metan koji se nalazi u prirodnom gasu je najjednostavniji. Biohemijska jedinjenja su sintetizirana od strane živih bića. Proteini, masnoće i ugljikohidrati su biohemijska jedinjenja. Šećer i etanska kiselina (u sirćetu) su primjeri jednostavnih biohemijskih jedinjenja. Mnoga biohemijska jedinjenja se mogu sintetizovati u živim bićima: proteini, kao što su enzimi, dezoksiribonukleinska kiselina (DNK) i ribonukleinska kiselina (RNK) Mnoga biohemijska jedinjenja su napravljena sintetički, i to ne samo jednostavna jedinjenja kao što je sirće, šećer, saharoza ili ksiloza, nego i složena .


Zaštita okoliša – udžbenik za studente RGGFa 1.9 NEORGANSKA JEDINJENJA • • • • •

Neorganska hemijska jedinjenja mogu da sadrže gotovo sve elemente iz periodnog sistema- kiseonik, nitrogen, sumpor, olovo, arsen, itd). Mnoga se nalaze u prirodi – voda, so u okeanima, minerali u tlu, silikatni skeleti diatoma, ili kalcijum karbonatni skeleti korala. Amonijak služi kao polazna sirovina za dobijenje vještačkog đubriva-KAN-a. Jednostavne neorganske hemikalije mogu služiti kao osnova za spravljanje kompleksnih. Ukupan broj neorganskih je mnogo manji nego broj organskih jedinjenja.

1.10 SLOBODNI RADIKALI • • • •

Hemijski procesi vezani za zagadjenje okoliša uključuju i pojavu slobodnih radikala. Elektroni se obično nalaze u parovima. Unutrašnja ljuska atoma ima dva elektrona. Spoljnja do 8 (četiri para). Slobodni radikal je atom (ili dio molekule) koji ima najmanje jedan nesparen elektron, zbog čega postaje izuzetno reaktivan. Slobodni radikali su izuzetno važni u velikom broju dogadjaja uključujući i zagadjenje.

1.10.1 Radikal hidroksida kao pozitivno rješenje • •

•

• • • • • • • • •

Veliku ulogu u razgradnji zagadjivača atmosfere igraju hidroksilni radikali ˙OH . Iako je prisutan u atmosferi u vrlo malim koncentracijama ˙OH razara mnoge zagadjivače. Naziva se i “Deterdžent atmosfere” Učestvuje u razaranju mnogih organskih isparljivih zagadjivača (VOC) kao i velikog broja neorganskih zagadjivača uključujući i sumpor dioksid i prizemni ozon. Hidroksilni radikal se sastoji od jednog atoma kiseonika i jednog atoma vodonika predstavlja ˙OH i ima nespareni elektron. Izmedju sebe kiseonik i vodonik imaju samo sedam elektrona. Zbog toga je ˙OH vrlo reaktivan spoj jer mu treba osmi elektron da povrati stabilnost. Primjer metana, najjednostavnijeg ugljovodonika: ˙OH napada atom koji predaje jedan elektron i onda zadržava jedan nespareni elektron. Zatim novi radikal napada drugi atom koji opet postaje slobodni radikal itd. Ovaj proces se naziva lančana reakcija , koja se nastavlja sve dok iz nekog razloga ne bude prekinuta. Kada ˙OH dodje u kontakt sa CH4 uzima jedan vodonikov atom od njega. H postaje dio stabilne molekule vode. Elektron je sada vezan za metilni fragment 'CH3. CH4 + ˙OH → ˙CH3 + H2O 'CH3 radikal reaguje sa atmosferskim O2 i formira metilperoksi radikal 'CH3O2. ˙CH3 + O2 → ˙CH3O2 Ukoliko se reakcija odvija u sredini gdje je atmosferi prisutan NO tada metilperoksi radikal konvertuje NO u NO2, i u tom procesu nastaje metoksi radikal, 'CH3O. ˙CH3O2 + NO ----- ˙CH3O + NO2 Metoski radikal reaguje sa O2 i formira formaldehid, HCHO. ˙CH3O + O2 → HCHO + H2O 135 Dr.sc. Zvjezdan Karadžin, docent


•

U ovoj tački više nema ni traga od početnog CH4. Konvertovan je u formaldehid, koji se može razoriti. Na kraju će završni produkti biti CO2 i H2O. Komplikovaniji ugljovodonični zagadjivači prolaze kroz komplikovanije/duže serije reakcija : Ne pretvaraju/degradiraju se sve organske molekule putem slobodnih radikala u CO2 i H2O , ali se obično razlože do jedinjenja koja se mogu depozitirati na zemlju ili u druga jedinjenja kao što su kiseline rastvorljive u vodi i koje se mogu sprati kišom. “OH¨ napada i neorganske molekule.

1.10.2 Slobodni radikal kao problem • • • •

•

Prethodno navedeni primjeri govore o slobodnim radikalima koji razaraju polutante u atmosferi. CFC (Hlor-fluor-ugljici) koji se rasprše u stratosferi se razaraju pod dejstvom ultraljubičastog zračenja. Tada otpuštaju hlor kao slobodni radikal hlora Cl. Iz halogenih jedinjenja sa bromom oslobađa se radikal broma. Ti slobodni radikali uništavaju stratosferski ozon koji apsorbuje sunčevu radijaciju velike energije koja bi u suprotnom ugrozila život na Zemlji. Hemijske reakcije nastanu pod UV-B zračenjem Sunca i oslobađaju iznimno reaktivne atome hlora ili broma koji reaguju na ozon na način da mu "oduzimaju" jedan atom kiseonika i pretvaraju ozon (O3) u kiseonik (O2), a sami stvaraju hlorni monoksid (Cl2O) ili bromni monoksid. Molekule tog hemijskog spoja reaguju sa slobodnim atomom kiseonika tako da mu "dodaju svoj ukradeni atom kisika" i stvaraju molekulu kisika sa dva atoma kisika. Pri tome se ponovno oslobađa atom hlora ili broma i započinje ponovno hemijski proces "krađe" atoma kisika od ozona. Vrlo mala količina CFC može uništiti veliku količinu ozona.

Slika A2 Hemijske reakcije ponašanja ozona pri ispuštanju CFC gasova u atmosferu 136 Dr.sc. Zvjezdan Karadžin, docent

Zaštita okoliša – udžbenik za studente RGGFa 1.10.2.1 Zamjena za CFC • Zamjena za CFC su HCFC (hidro-hlor-fluor-ugljenici) • HCFC sadrži neke ugljovodonične veze koje se razaraju u nižim slojevima atmosfere od strane OH radikala prije nego što dosegnu stratosferu. Time su oni manje perzistentnipostojani u okolišu. • Druga zamjena je HFC ( hidro-fluoro-ugljenici) ne sadrže hlor i time se još lakše razore u nižim slojevima atmosfere. 1.11 OKSIDACIONI PROCESI • •

• •

•

Oksidacija je proces otpuštanja elektrona, a redukcija je proces primanja elektrona. Primjer oksido-redukcije je prikazan na nastajanju molekule MgCl2: Mg + Cl2 → MgCl2. Mg → Mg2++2e-; Cl2 + 2e-→ 2Cl-. Magnezijum gubi dva elektrona i on se oksidirao, dok hlor prima elektrone i na taj način se reducira. Ove reakcije se nazivaju redox reakcijama. Oksidacione reakcije metala Mnogi metali se nalaze u formi elemenata u tragovima u benzinu. Prilikom sagorijevanja metali reaguju sa kiseonikom iz atmosfere O2 i stvaraju se oksidi metala, sitne čestice polutanata koje se ispuste iz ispušne cijevi vozila. Mnoge od ovih čestica se kaptiraju putem modernih sistema kontrole emisija U narednim primjerima prikazna je odsidacija nekih metala. 4Ag + O2 → 2Ag2O 4Fe + 3O2 → 2Fe2O3 4Al + 3O2 → 2Al2O3 2Pb + O2 → 2PbO Pb + O2 → PbO2

1.11.1 Oksidacione reakcije azota i sumpora pri spaljivanju benzina • • • • •

• •

N2 + O2→ 2NO; N2 + 2O2 → 2NO2 NO, NO2, and N2O su veliki zagadjivači (poznati kao NOx), 85% N2 ne oksidira nego se ispušta nepromjenjeno kroz ispušnu cijev motora za sagorijevanje. NOx umnogome utiče na stvaranje troposferskog ozona, N2O je bitan staklenički gas. NOx takodje doprinose depoziciji kiselina. Po sličnoj reakciji oksidira sumpor u sumpor dioksid. Metali koji se nalaze u benzinu u tragovima su : kadmijum (Cd), arsen (As), vanadijum (V), mangan (Mn), nikl (Ni), antimon (Sb), hrom (Cr), cink (Zn), bakar (Cu), bor (B), kalcijum (Ca), magnezijum (Mg), srebro (Ag), aluminijum (Al), željezo (Fe), i olovo (Pb) – i svi se ispuštaju kroz ispušnu cijev u formi metalnih oksida. Treba napomenuti da metali nikada ne degradiraju, mogu se nagomilati u tlu duž puteva. Isti metali se nalaze u tragovima i u uglju. U nekim zemljama (Kina , SAD, Indija) se spali preko milijardu tona uglja godišnje, tako da i elementi u tragovima mogu biti opasni i po zrak a zatim i tlo. 137 Dr.sc. Zvjezdan Karadžin, docent

Zaštita okoliša – udžbenik za studente RGGFa 1.11.2. Nepotpuna oksidacija ugljovodonika • • • • •

Efikasnost sagorijevanja benzina iznosi svega 20% tako da se oslobode velike količine produkata nepotpunog sagorijevanja. CO (ugljen(II)-oksid) je najveći produkt nepotpunog sagorijevanja . U urbanim zonama i do 90% emisije CO potiče iz vozila. VOC (volatile organic chemicals- isparljiva organska jedinjenja). Veći dio VOC emitovanih iz vozila su ugljovodonici. Predstavljaju problem u urbanim zonama. Čađ predstavlja crne čestice ugljika i potiče iz loše podešenih motora, i jos iz dvotaktnih mašina. PAH (Policiklični aromatski ugljovodonici) se formiraju u malim količinama, ali veliki broj njih je toksičan po karakteru. Benzopiren po strukturi je kancirogen i mutageni PAH.

1.12 KISELINE • • • •

Kiseline su hemijski spojevi koje disocijacijom daju jon vodonika (H+). pH vrijednost kiselina je niža od 7. Prema stepenu disocijacije mogu biti vrlo jake, jake, slabe i vrlo slabe kiseline. Hloridna (HCl) i nitratna (HNO3) kiselina su vrlo jake kiseline, što znači da su u vodenom rastvoru potpuno disocirale na jone H+ i jone kiselinskog ostatka. Sumporna kiselina (H2SO4), koja je jako prisutna i uzrokuje zakiseljenje tla, je takodje jaka kiselina. Slabe kiseline, kao što je etanska (sirćetna) kiselina (CH3COOH) se nalaze u sirćetu i samo dijelom joniziraju u CH3COO- i H+.

1.13 BAZE • • • • •

Baze su hidroksidi, elektropozitivnih elemenata, alkalnih i zemnoalkalnih metala (natrijum, kalijum, kalcijum i dr.) koji u vodenom rastvoru disocijacijom daju hidroksidne ione (OH-). Takvi rastvori pokazuju lužnatu reakciju, mijenjaju crvenu boju lakmusa u modru i s kiselinama daju soli i vodu. OH- – joni i ˙OH slobodni radikali nisu isto. OH- jon ima oktete elektrona dok je ˙OH radikal nestabilan jer ima samo sedam elektrona u zadnjoj ljusci. Kada se jedan mol OH- jona doda jednom molu H+ jona rastvor više nije ni kiseo ni bazičan, već neutralan.

1.14 DEPOZICIJA KISELINA • •

Neki zagadjivači kada se emituju u atmosferu se transformišu u kiseline , koje se zatim deponuju na zemlju i u vodu. Ugljična kiselina 138 Dr.sc. Zvjezdan Karadžin, docent


• •

Čak i bez kiselina koje generiraju ljudi svojim aktivnostima, kiša je blago kisela. To je zbog toga što je ugljen(IV)-oksid (ugljen-dioksid, CO2) uvijek prisutan u atmosferi. Između vodene pare koja se nalazi u atmosferi i CO2 dolazi do slijedeće reakcije: CO2 (gas) + H2O (para) → H2CO3 (ugljična kiselina) Reakcija izmedju CO2 i H2O pri čemu se formira H2CO3 nije završena. Ugljična kiselina disocira ponovo na CO2 i H2O. Ugljična kiselina je slaba kiselina, koja utiće na pH kiše. Kiseline koje su opasne za aspekta depozicije kiselina su sulfatna (H2SO4) i nitratna kiselina (HNO3).

1.15 POVEĆANJE KISELOSTI OKEANA • • • • •

• • • • • • •

U posljednjih 200 godina okeani su absorbovali 500 milijardi tona CO2, otprilike 1/3 od ukupne količine za koju je odgovoran čovjek. Ta apsorpcija se i danas nastavlja. Ugljična kiselina i pad vrijednost pH u okeanima Slijedeće tri reakcije se stalno ponavljaju u okeanima, pri čemu se koristi dio CO 2 apsorbovanog u okeanskoj vodi. Reakcija br. 1.: CO2 + H2O → H2CO3 (ugljična kiselina) Problem povećane ili povećanja koncentracije CO2 je to što se sve veće količine pretvore u ugljičnu kiselinu Ugljična kiselina je slaba, kao što prikazuje reakcija br. 2, djelimično disocira na kisele H+ katione i bikarbonatne anione (HCO3-). Reakcija br.2.: H2CO3 →HCO3- (bikarbonatni anion) + H+ Reakcija 3.pokazuje da se HCO3- dijelom razlaže na drugi H+ i karbonatni jon (CO32-). Reakcija br.3.: HCO3- → CO32- (karbonatni anion) + H+ Posljedica je povećanje količine vodonikovih jona u vodi (zakiseljenje) Sa povećanjem H+ ugrožava se stvaranje ljuštura kod živih bića u vodi. Nisu ugrožena samo živa bića koja stvaraju ljušturu od kalcijum karbonata. Promjena pH vrijednosti okeana utiče i na druge fundamentalne biološke i geohemijske procese u okeanima. Kod nekih od gore navedenih formula reakcije idu u oba smjera , tako da H2CO3 može disocirati i osloboditi CO2. Bikarbonati se koriste kao antacid NaHCO3 (soda bikarbona), kao soda za kuhanje, i za svrhu čišćenja Na2CO3 je poznat kao soda za pranje, a takodje se koristi sa pijeskom kod proizvodnje stakla. Većina neorganskog ugljenika u okeanima, oko 88% su bikarbonati. Koncentracija karbonatnih jona je 11 % i CO2 1 %.



II DIO ŠTETNE SUPSTANCE

1.

Pod štetnim supstancama podrazumjevamo obe supstance koje na određeni način ugrožavaju prirodne ekosisteme. Na prvom mjestu se nalaze hemikalije koje čovjek na različite načine unosi u svoju okolinu, a koje u određenim količinama ugrožavaju ljude, živa bića u ekosistemima kao i abiotičke komponente ekosistema.

Tabela A1: Štetne supstance u pojedinim dijelovima okoliša 1.1 DJELOVANJE ŠTETNIH SUPSTANCI •

•

Djelovanje štetnih supstanci u živom organizmu se u principu zasniva na tri činjenice; – organizam ih lako prihvati (dobra resorpcija); – one se u organizmu dugo razgrađuju (dugo poluvrijeme raspada); – kad jednom dospiju u organizam posjeduju veliku stabilnost (perzistencija). Na taj način se zadrže duqo vremena u prirodnlm kružnim tokovima i njihova štetna djelovanja (posljedice) ovise od vrste supstance. – Resorpcija znači sposobnost organizma da prihvati neku supstancu. Najveći broj organskih spojeva hlora se dobro resorbuje u organizmu jer topivi sa mastima. Ti spojevi se resorbuju i akumulirajuraju u masnom tkivu. – Poluvrijeme raspada predstavlja vrijeme u kojem se u jednom zatvorenom sistemu biološkim ili fizikalno-hemijskim putem razgradi polovina neke supstance. Poluvrijeme raspada ovisi od vanjskih faktora npr. vlage, svjetla ili temperature. – Perzistencija označava sposobnost supstanci da ostanu stabilne u određenoj okolini duže vremena, odnosno da se duže vremena ne razgrade (biološkim, 140 Dr.sc. Zvjezdan Karadžin, docent


•

fizikalnim ili hemijskim putem). Na osnovu svoje visoke perzistencije ne razgrađuju se u ljudskoj okolini i mogu dospjeti putem hrane u organizam – Mobilnost je brzina širenja neke supstance u okolici. Mobilnost je moguca unutar jednog medija ili prelaskom jednog medija u drugi (npr kiša prenosi iz zraka u vodu). Ona se može kod neke štetne supstance ograničiti, (imobilizirati), ako se veže za neku drugu neopasnu supstancu. – Metaboliti su produkti biohemijskih reakcija (produkti razmjene tvari tj metabolizma), u organizmu. Razlikujemo primarne i sekundarne metabolite. Primarni metaboliti su spojevi koji su neophodni u razmjeni tvari i izgradnji živih ćelija (ugljikohidrati, masti, aminokiseline, nukleinske kiseline), a sekundarni metaboliti se sintetiziraju u organizmu, karakteristični su za pojedine vrste živih organizama. – Bioakumulacija je povećavanje koncentracije neke hemikalije u organizmu koja može ulaziti u organizam preko hrane ili iz nekog medija iz okoline, a biokoncentracija je povećanje koncentracije direktnim ulaskom hemikalije iz okolnog medija. Faktor povećanja koncentracije štetne supstance u organizmu se definiše preko faktora bioakumulacije i faktora biokoncentracije. – Fiziološko ili toksično djelovanje se zasniva na strukturno specifičnim osobinama pojedinih spojeva i manifestuje se na različite načine u organizmu. Najviše pažnje u svijetu na ovom polju izazivaju rasprave o hemijskim kancerogenima, odnosno hemikalijama koje izazivaju rak. Najviše je na tom polju urađeno u USA, gdje prema statističkim podacima od 100 ljudi 25 umire od raka. Prema toksikološkim i epidemiološkim rezultatima došlo se do zakjučka da od ukupnog broja umrlih od raka oko 2-3 % umire zbog zagađenja okoliša.

1.2 TEŠKI METALI •

•

•

Katastrofalna trovanja živom i kadmijumom u Japanu uzburkala su svjetsku javnost i dovela 70-ih i 80-ih godina do niza istraživanja u ovoj oblasti Utvrđeno je da se teški metali ne razgrađuju prirodnim procesima u zemlji i vodi i da različitim mehanizmima koncentrišu i deponuju u mineralnim i organskim supstancama i preko biološko prehrambenog lanca dospjevaju u Ijudski organizam i pri tome izazivaju akutna ili hronična oštećenja. Kao karakterističan primjer navodimo živu: određena vrsta bakterija prevodi elementarnu živu u metilživu. Zbog ove organske veze živa postaje lipofilna (topiva u mastima). Na taj način je u biološkom lancu mogu koristiti za hranu planktona u moru. Planktoni su u biološkom prehrambenom lancu hrana za ribe i školjke. Tokom vremena se živa deponuje i koncentriše u masnom tkivu ovih životinja, koje opet služe kao hrana čovjeku. . Kadmijum djeluje štetno na dva načina: supstituira kalcijum u kostima i deponuje se u bubrezima i pogoršava njihov rad. Kadmijum se svrstava u posebno štetne supstance zbog jedne svoje specifične osobine: oštećenja bubrega počinju već kod 200 μg kadmijuma na dan, a prosječna korpa životnih namirnica sadrži već 50-80 μg kadmijuma. 141 Dr.sc. Zvjezdan Karadžin, docent


• • • •

Glavne karakteristike metala se mogu definisati na sljedeći način: za normalno funkcionisanje razmjene tvari (metabolizma) u Ijudskom organizmu potrebne su različite koncentracije pojedinih metala. Ti metali se nazivaju esencijalni metali l tu spadaju od teških metala: željezo. bakar, cink i kobalt. Za svaku esencijalnu komponentu postoji područje koncentracije u kome oni djeluju optimalno i područje u kojem se dostigne tolika koncentracija da postanu toksični U principu.toksičnost metala raste sa porastom elektropozitivnosti. Potencijalno najotrovniji elementi su metali iz VI grupe periodnog sistema: osmijum, iridijum, platina, zlato, talijum, živa i olovo. U tabeli 7 su dati hemijski elementi grupirani po topivosti, zastupljenosti i toksičnosti u Ijudskoj okolini.

1

Aluminijum je otrovan za sveorganizme u vodi i zemljištu naročito ako je otpušten iz mineralnih komponenti u kiselim uslovima

Tabela A2: Grupisanje hemijskih elemenata na osnovu njihove rastvorljivosti učestalosti i toksičnosti u okolišu •

•

Posebno kritični elementi su: olovo, živa i kadmijum, jer oni najviše utiču na globalno okruženje. Vrlo je indikativna i interesantna usporedba između prirodne emisije i emisije metala koju na različite nacine prouzrokuje čovjek (tzv. antropogene emisije), kao i usporedba između unošenja teških metala u mora i okeane na Zemlji prirodnim i antropogenim putem. Teški metali potiču iz: - prirodnih izvora, - industrijske prerade ruda i metala, - upotrebe metala i supstanci koje sadrže metale, - izluženja otpadnih supstanci i izmeta Ijudi i životinja.



Tabela A3: procijenjeni unosi (u 103 t/godini) cd, Pb, Cu, Zn u atmosferu i svjetska mora 1.3 ORGANSKE ŠTETNE SUPSTANCE •

Prema procjeni danas ima oko 100.000 organskih spojeva u upotrebi i da se svake godine pojavi novih 1000 spojeva. Oko 1.000 spojeva se danas tretiraju kao štetne supstance, koje u slobodnom stanju negativno utiču na ekološku ravnotežu. • Upotreba DDT-a je drastično uticala na razvoj ptičije populacije (DDT ima tu osobinu da stanjuje Ijuske od jajeta tako da su Ijuske pucale prije nego što su mladi ptići bili sposobni za opstanak). Dodavanje polihlornih bifenila u rižino ulje izazvalo je katastrofalna trovanja u Japanu. Vrhunac je predstavljala katastrofa 10.07.1972. godine u Sevesu/ltalija, kada je tetraklordibenzodioksin (ili kraće dioksin) dospio u atmosferu. • Pod organskim spojevima podrazumijevamo hemijske spojeve u kojima ugljikovi atomi čine osnovni skelet. Prema molekularnoj strukturi mogu biti alifatski (ugljikovi atomi u obliku lanca) i aromatski (benzolov prsten) • Ukoliko se jedan ili više vodikovih atoma zamjene atomom halogena (hlor, brom, fluor, jod), nastaju halogeni ugljikovodici, koji se u praksi koriste u različitim industrijskim granama, na primjer određeni hlorirani spojevi koji se dobro otapaju u mastima kao, perhloretilen ili trihloretilen, koriste se: za odmašćivanje metala, za hemijsko čišćenje, kao ekstrakciono sredstvo i kao razređivači u industriji boja i lakova. Osim toga su polazni proizvod (sirovina) za dobijanje plastičnih masa kao što je PVC (polivinilklorid). Veoma sporna područja upotrebe su: – sredstva za borbu protiv insekata (insekticid), – protiv gljivica (fungicid), – protiv bakterija (baktericid), i – protiv određene vrste nepoželjnih biljaka (herbicid). Pesticidi su zajednički naziv za insekticide, sredstva za zaštitu biljaka. Hlorirani ugljikovodici sa širokim spektrom djelovanja (kao npr. fungicidno insekticidno i baktericidno) koriste se kao zaštitni premaz na drvetu. • Do koncentrisanja perzistentnih hemikalija, npr. u masnom tkivu morskih organizama, dolazi zbog njihovih lipofilnih osobina (PCB u školjkama). Zagađena masna (nafta, ulja) morska površina Takođe pogoduje koncentrisanju lipofilnih hlornih ugljikovodika. 143 Dr.sc. Zvjezdan Karadžin, docent


•

•

Veliku štetu izazvale su katastrofe izazvane sudarom naftnih tankera: Torrey Canyon 1967., Amoco Cadiz 1978, Globe Asami 1981., Exson Valdez 1989., itd. Procjenjuje se da godišnje oko 2 miliona tona nafte zagadi svjetska mora i okeane na ovaj način. Još veći procenat ugljikovodika iz nafte dospijeva u mora indirektnim putem: produkti nepotpunog sagorjevanja nafte se iz atmosfere ponovo vraćaju (padavine) u vodotokove na zemlju. Ova količina se procjenjuje na oko 10 miliona tona godišnje. Problem kod akutnog izlivanja nafte u more (u katastrofi Torrey Canyon je na obalama Cornvvalla utrošeno 10 000 tona deterdženta da se pročisti 14 000 tona izlivene nafte) je ne samo cijena (veoma skup postupak) nego i mala efikasnost. U prvih osam dana ispare veoma malo otrovni alkani, parafini se biološki razgrade, međutim, preostaju veoma otrovni i stabilni nafteni, čija toksičnost traje godinama. U ostacima teških frakcija nafte koji plivaju na površini nalaze se i kancerogene supstance (npr. benzopiren). Veliki dio organskih štetnih supstanci dospjeva u more ulijevanjem neprečišćenih rijeka. U Sjevernom moru postoje naftne bušotine (Na ovaj način dobijeno 342 miliona tona nafte/godišnje), gdje se u procesu bušenja koriste različite hemikalije (Oko 123.000 tona/godinu). Za oko 75 % od upotrebljenih hemikalija ne postoje naučna saznanja koliko i na koji način utiču na morsku ekologiju.

Slika A3 : Prikaz ptice prekrivene naftom

Slika A5: Čišćenje nafte parom

Slika A4: Sirova nafta iz mora nakon izljevanja iz tankera



III DIO 1.

PRODUKTI PRI SAGORIJEVANJU UGLJA

Sagorijevanje uglja nužno rezultuje značajnom emisijom velike količine raznih produkata koji se ispuštaju u atmosferu. Ono što se dominatno emituje je vodena para, ugljen dioksid, azot a oni ne predstavljaju direktnu prijetnju za zdravlje. Pored toga, emisije sadrže i manje količine atmosferskih zagađivača, koje ipak predstavljaju ozbiljan problem uzimajući u obzir koja se količina uglja spali. Najopasniji zagađivači koji uzorkuju zdravstvene probleme su sumpor i azotni oksidi, čvrste čestice (čađ), elementi u tragovima (uključujući arsen, olovo, živu, fluor, selen i radionuklide), i organske smješe. Definicija zagadjenja (onečišćenja) zraka je da to predstavlja dodatak atmosferi bilo koje materije koja može imati štetan efekat na život. Zagadjenje zraka se produkuju kroz prirodne procese i antropogene aktivnosti. Pravna definicija zagadjivača zraka – to je bilo koji agens koji zagadjuje zrak ili kombinacija tih agenasa uključujući fizičke, hemijske, biološke ili radioaktivne supstance ili materije koje se emituju ili na neki drugi način unose u ambijentalni zrak. Dijele se na primarne i sekundarne zagadjivače. Primarni imaju isto stanje i hemijski sastav u atmosferi kao i prilikom emisije, dočim sekundarni mijenjaju stanje uslijed oksidacije, raspadanja ili reakcije sa primarnim zagadjivačima. 1.1 SUMPORNI OKSIDI Gasne emisije sumpornih oksida iz procesa sagorijevanja uglja se uglavnom odnose na sumpor dioksid (SO2) i u manjoj mjeri na sumpor trioksid (SO3) i sulfate u gasnom obliku. Sumpor u uglju reaguje sa kisikom i formira sumporne okside. Sumpor dioksid je nezapaljiv, neeksplozivan, bezbojan gas koji iritira čulo okusa pri koncentraciji od 0,1 do 1,0 ppmv (zapreminski udio). U koncentracijima već od 3,0 ppm gas ima oštri i iritirajući miris. Sumpor dioksid se konvertuje u sumpor trioksid ili sumpornu kiselinu kao i njegove soli kroz fotohemijske i katalitičke procese u atmosferi. Sumpor trioksid i voda formiraju sumpornu kiselinu. 1.1.1 Okolinski efekti Okolinski efekti jedinjenja sumpora uključuju smanjenu vidljivost, oštećenje materijala, štete na vegetaciji i depoziciju u formi kiselih kiša. Fine čestice u atmosferi smanjuju vidljivost kroz rasipanje i apsorbovanje svjetla. Aerosoli sumporne kiseline i drugih sulfata čine 5 do 20 % ukupne količine čvrstih čestica u zraku urbanih sredina i na taj način smanjuju vidljivost. Sumporna jedinjenja prave velike materijalne štete. Sumporni oksidi generalno ubrzavaju koroziju metala, tako što se prvo formira sumporna kiselina, u atmosferi ili na površini metala. Sumpor dioksid je najštetniji zagadjivač po pitanju korozije metala. Temperatura i relativna vlažnost takođe u značajnoj mjeri utiču na brzinu korodiranja. Sumporasta i sumporna kiselina mogu oštetiti širok spektar građevinskih materijala uključujući krečnjak, mermer, krovni crijep i 145 Dr.sc. Zvjezdan Karadžin, docent

Zaštita okoliša – udžbenik za studente RGGFa malter. Tekstilni materijali koji sadržavaju najlon su takodje skloni oštećenju uslijed prisustva ovih zagađivača u atmosferi. Generalno gledajući oštećenja na biljkama se obično javljaju u strukturi lista, pošto list sadrži gradivnu strukturu cijele biljke. Sumpor dioksid ulazi u list i ćelije biljke ih konvertuju u sulfite a zatim u sulfate. Kada je prisutna prekomjerna količina ovih oksida ćelije nisu sposobne da oksidiraju sulfite u sulfate dovoljno brzo i dolazi do poremećaja ćelijske strukture. Špinat, zelena salata i druge lisnate biljke su najosjetljivije . Borove iglice se takodje oštećuju tako što bilo vrh iglice ili cijela iglica postaju smedji i krti. Depozicija kiselina i kisele kiše se javljaju kada emisije sumpornih i azotnih oksida u atmosferi počinju da reaguju sa vodom, kisikom i oksidantima i tako formiraju kisela jedinjenja. Ona mogu biti u suhoj formi (gasovi i čestice) ili vlažnoj formi (kiša, snijeg i magla). Kiselost vode je definiše preko pH vrijednosti, gdje je pH logaritam (osnova 10) molarne koncentracije vodikovih jona: pH = -log10(H+) Čista voda sadrži koncentraciju vodikovih jona koja iznosi otprilike 10-7 mola, ili Ph = 7, i to je neutralna ph vrijednost. Vodene kapljice koje se formiraju u atmosferi uobičajeno imaju kiselost 5,6 jer se ugljen dioksid u atmosferi rastvora u kiši i pretvara u ugljičnu kiselinu ( H2CO3). Kada se sumporni i azotni oksidi rastvore u vodi, pada pH vrijednost, recimo prosječna godišnja pH vrijednost iznosi 4,0 – 4,5 u Istočnom dijelu SAD. Sumpor dioksid se može apsorbovati iz gasne faze u vodene kapljice (aq) i na taj način stvara kisele uslove SO2 (gas) ↔SO2 (aq) SO2 (aq) + H2O ↔ HSO3 + H+ HSO3- ↔ SO32- + 2H+ Pri ovome treba razmotriti nekoliko uticaja kiselih kiša. Zakiseljenje prirodnih vodenih resursa može imati devastirajući efekat na ribe, pastrmka i lososi su naročito osjetljivi na niske vrijednosti pH i razmnožavanja većine riba prestaje kod pH ispod 5,5 Opadanje planktona i faune na dnu vodotoka čime se smanjuje i količina hrane za ribe. Dolazi do izluživanja hranljivih sastojaka (nutrijenata) iz tla, i ova demineralizacija uzrokuje smanjenje prinosa i oštećenje šuma ili promjenu prirodne vegetacije. Vegetacija može biti direktno oštećena a ne isključivo preko tla. Pored toga spomenuta je i korozija materijala uzrokovana prisustvom ovih oksida. 1.1.2 Uticaji na zdravlje Uticaji sumpornih i drugih oksida su bili predmeti opsežnih studija ali mnoga pitanja su ostala neodgovorena. Svega u nekoliko epidemioloških studija su se mogli adekvatno razlučiti uticaji pojedinačnih zagađivača jer se sumporni oksidi javljaju u atmosferi zajedno sa čvrstim česticama i pri povećanoj vlažnosti. Povećana koncentracija sumpor dioksida uzrokuje otežano disanje kod astmatične djece i odraslih. Kratkotrajno izlaganje astmatičnih pojedinaca povećanoj koncentraciji sumpornih oksida uz umjereno naprezanje može rezultirati umanjenim funkcijama 146 Dr.sc. Zvjezdan Karadžin, docent

Zaštita okoliša – udžbenik za studente RGGFa pluća uz bol u grudima i kratkim dahom. Drugi efekti koji su vezano za duže izlaganje visokim koncentracijama sumpor dioksida u sprezi sa visokom koncentracijom čestica uključuju respiratorne bolesti. Ovdje su naročito pogođeni srčani bolesnici ili oni sa hroničnim bolestima pluća, kako djeca tako i odrasli. Odnos između ljudskog zdravlja i koncentracije sumpornog dioksida u atmosferi je veoma teško dešifrovati, naročito zbog prisustva drugih zagadjivača (čvrstih čestica- čađi) ili velike vlažnosti koje se mogu javljati istovremeno. Provedena je studija u Atlanti (SAD) o zdravstvenim efektima suspendovanih čvrstih čestica (PM)- finih čestica ispod 2,5 µm (PM2,5) i preliminarni rezultati su ukazivali da negativni efekti po zdravlje su vezani uz čestice koje sadrže ugljenik (čađ) a ne sumporne i azotne komponente koje su produkt sagorijevanja uglja. 1.2 AZOTNI OKSIDI (NOX) U ambijentalnom zraku je prisutno sedam oksida azota. Tu su nitrični oksidi (NO), nitrogen oksidi (NO2), NO3, N2O3, N2O4 i N2O5. Nitrični oksidi i nitrogen oksidi se zajedno nazivaju NOx zbog njihove interne konvertibilnosti u reakcijama fotohemijskog smoga. Izraz NOx je obično koristi da predstavi sumu reaktivnih oksida azota i svih drugih smješa koje su atmosferski produkt NOx-a. NOx uključuje jedinjenja kao što su nitrična kiselina (HNO3), nitrozna kiselina (HNO2), radikal nitrata (NO3), dinitrogen pentoksid (N2O5) i peroksiacetil nitrat (PAN). Uključuje i N2O i amonijak NH3 jer su oni uobičajeni produkti NOx reakcija. Emisije azotnih oksida iz sagorijevanja uglja se produkuju iz tri izvora: termalni NOx, NOx iz goriva i promptni NOx. Azotni oksidi se primarno produkuju kao rezultat fiksacije atmosferskog azota na visokim temperaturama (termalni NOx) i oksidacije azotnih jedinjenja u uglju ( NOx iz goriva). Promptni NOx se formira kada fragmenti radikala ugljovodonika u zoni sagorijevanja reaguju sa azotom i formiraju atome azota, iz kojih se kasnije formira NO. Većinom su od ovih oksida prisutni NO, sa NO2 koji ima udjela od svega 5 % . Produkovanje termalnog NO je u funkciji temperature sagorijevanja i odnosa gorivo-zrak i povećava se eksponencijalno na temperaturama iznad 1455 0C. Termalni NO se može odrediti putem slijedeće jednačine: (NO) = k1e-k2/T (N2)(O2)1/2t gdje je: T – temperatura, t – vrijeme, K1 i K2 konstante a (N2) i (O2) su koncentracije u molima. Prema tome, termalni NO se može smanjiti tako što će se skratiti vrijeme, smanjiti temperatura i koncentracija N2 i O2. Osnovna reakcija u formaciji termalnog NO, koja se naziva prošireni Zeldovićev (Zeldovich) mehanizam glasi N2 + O2 ↔ NO + N ...(a.1) N + O2 ↔ NO + O ..(a.2) N + OH ↔ NO + H ...(a.3) Reakcija a.1 se usvaja kao korak za određivanje brzine zbog velike energije aktiviranja koja je potrebna da se slomi trostruka veza u molekulama azota. Reakcija a.3 se događa pri uslovima u 147 Dr.sc. Zvjezdan Karadžin, docent

Zaštita okoliša – udžbenik za studente RGGFa kojima se koristi dosta goriva. Generalni zaključak je da se vrlo malo termalnog NO formira u zoni sagorijevanja i da se većina formira u post-plamenom dijelu gdje ima duže vrijeme ostanka. Promptni NO se produkuje u reakciji fragmenata ugljovodonika i molekula azota u prednjem dijelu plamena. Promptni NO je najznačajniji u plamenovima koji su bogati gorivom, gdje koncentracija radikala kao što su O i OH premašuje ravnotežne vrijednosti, pri tome povećavajući brzinu formiranja NO. Promptni NO se javlja zbog kolizije ugljovodonika sa molekulama azota u plamenovima bogatim gorivom pri čemu se formira HCN (hidrogen cijanid) i N, HCN se zatim konvertuje u NO kroz seriju reakcija između NCO, H, O, OH, NH i N. Količina prudukovanog promptnog NO je proporcionalna koncentraciji N2 i broju atoma ugljenika prisutnim u gasnoj fazi, ali ukupna količina koja se produkuje je mala u usporedbi sa ukupnim termalnim NO i onim iz goriva. Dvije reakcije su najvažnije kada je u pitanju mehanizam stvaranja promptnog NO: CH + N2 ↔ HCN + N C + N2 ↔ CN + N Po prvoj reakciji nastaje veći dio promptnog NO ali bez obzira što se po drugoj dešava u minornoj mjeri ipak nije zanemarivo. I njena važnost raste sa povećanjem temperature. NO iz goriva je primarni izvor NOx u lebdećem gasu iz sagorijevanja uglja i formira se kroz oksidacije u toku gasne faze devolatiziranih materija koje sadrže azot i heterogenog sagorijevanja čađi koji sadrži azot na repu plamena . Na temperaturama ispod 1455 0C, NO iz goriva se izdvaja u procentu preko 75 % izmjerenog NO u plamenu uglja i može dostići do 95 % prisutnosti. Razlog dominantnog NO iz goriva u sistemima gdje se vrši sagorijevanje uglja je zbog umjerenih temperatura (1227 -1727 °C) i činjenice da je većina plamenova bogata gorivom. NO iz goriva se lakše produkuje nego termalni NO jer N-H i N-C veze koje su uobičajene u azotu iz goriva su slabije nego trostruke veze u molekularnom azotu u zraku, koji se mora disocirati da bi se produkovao termalni NO. Uslovi sagorijevanja i sadržaj azota u uglju utiču na količinu NO emisija. U toku devolatizacije, jedan dio azota iz uglja je oslobađa u formi HCN a do manje mjere kao NH3, HCN spremno reaguje sa kisikom i formira NO, ali nešto od ovog NO se može konvertovati u N2 putem rekacije sa radikalima ugljovodonika u zonama bogatim gorivom. Azot zadržan u čađi se takođe oksidira u NO, koji može reagovati sa površinom čađi ili radikalima ugljovodonika pri čemu se formira N2. Završne NO emisije se određuju umnogome kroz razmjer konverzije NO u N2 u raznim zonama kotla u kojem se obavlja sagorijevanje. Za razliku od termalnog NO, produkovanje NO iz goriva je relativno neosjetljivo na temperature iznad opsega koji se nalaze u plamenovima uglja u sprašenom stanju i više je osjetljiva na odnos zrak-gorivo. 1.2.1 Okolinski efekti Oba NOx i NOy (tj HNO3) ubrzavaju oštećenja na materijalima u ambijentalnom zraku. NOx utiče na boju i tkaninu, uslijed čega blijede, gube boju i gubi se čvrstoća materijala. NO2 apsorbuje svjetlo i pri koncentracijama od 0,25 ppmv uzrokuje značajno smanjenje vidljivosti. 148 Dr.sc. Zvjezdan Karadžin, docent

Zaštita okoliša – udžbenik za studente RGGFa NO2 utiče negativno na vegetaciju , ograničava rast graha i paradajza i smanjuje urod narandži. U prisustvu sunčevog svjetla azotni oksidi reaguju sa nesagorenim ugljovodonicima – volatilnim organskim jedinjenjima (VOC) koje se primarno emituju iz motornih vozila ali i iz hemijskih postrojenja, rafinerija, fabrika, potrošačkih i komercijalnih proizvoda i drugih industrijskih izvora i formiraju fotohemijski smog. Azotni oksidi takođe doprinose stvaranju kiselih kiša. NO i NO2 u ambijentalnom zraku reaguju sa vlagom i formiraju NO3- i H+ u vodenoj fazi (nitrična kiselina) koja može da prouzrokuje koroziju metalnih površina u značajnoj mjeri. Kinetika stvaranja nitrične kiseline nije još u potpunosti razjašnjena kao ni sumporne kiseline, kao što je prethodno rečeno. Azotni oksidi doprinose promjeni sastava i konkurencije nekih vrsta vegetacije u močvarama i terestrijalnim sistemima, acidifikaciji vodenih tokova, eutrofikaciji (ubrzani rast algi koji vodi ka iscrpljivanju kisika u vodi) u zalivima i morskim priobalnim vodama, i povećava nivo toksina opasnih za ribu i druge forme akvatičnog života. 1.2.2 Zdravstveni efekti Azotni oksidi djeluje kao akutni iritant i u jednakim koncentracijama može biti opasniji kao NO, ali u koncentracijama koje su uobičajene u atmosferi. NO2 je samo potencijalno iritirajući i može uzrokovati hronične opstruktivne plućne bolesti. EPRI studija je pokazala (ARIES studija) da nitratne komponente od sagorijevanja uglja nemaju negativne efekte po zdravlje. EPA (Američka okolinska agencija) izvještava da kratkotrajno izlaganje (manje od 3 sata) prisutnim koncentracijama NO2 može dovesti do promjena u disajnom traktu i funkcijama pluća kod pojedinaca sa već postojećim respiratornim bolestima i povećava respiratorna oboljenja kod djece od 5 do 12 godina. EPA studije takođe pokazuju da dugotrajno izlaganje NO2 može prouzrokovati povećanu sklonost respiratornim infekcijama i da može prouzrokovati promjene u sistemu rada pluća. Atmosferska transformacija NOx vodi ka stvaranju prizemnog ozona i čestica koje sadrže azot (koje takođe prouzrokuju negativne efekte po zdravlje). 1.2 ČESTIČNE MATERIJE Čestične materije je generalni izraz koji se koristi za mješavinu čvrstih čestica i tečnih kapljica koji se nalaze u zraku. Neke čestice su dovoljno velike ili tamne da se mogu vidjeti, kao što je čađ ili dim, dok su druge tako male da se ne mogu vidjeti golim okom. Ove male čestice, koje su u širokom dijapazonu veličina, potiču iz mnogih stacionarnih ili mobilnih izvora . Fine čestice, manje od 2,5 µm (PM2,5), potiču od sagorijevanja goriva u motornim vozilima, proizvodnje električne energije, industrijskih postrojenja i kućanstava (grijanje). Krupnije čestice veće od 2,5 µm, ali po klasifikaciji ispod 10 µm (PM10), se generalno emituju iz izvora kao što su vozila koja voze po neasfaltiranim putevima, drobljenja ili mljevenja, prašine nošene vjetrom. Neke čestice se emituju direktno iz njihovih izvora, kao što su dimnjaci i automobili. U drugom slučaju gasovi kao što su SO2, NOx i VOC reaguju sa drugim jedinjenjima u zraku i formiraju fine čestice. Ugalj generalno sadrži više od 5-20 težinskih procenata mineralne materije (kao što je sadržaj pepela po elementarnoj analizi) U toku sagorijevanja većina minerala se transformira u staklaste čestice veličine praha i zajedno sa nekim nepromjenjenim mineralnim zrncima i nesagorenim 149 Dr.sc. Zvjezdan Karadžin, docent

Zaštita okoliša – udžbenik za studente RGGFa ugljenikom se emituju iz dimnjaka. Sadržaj čestica i nivo emisije su u kompleksnoj ovisnosti o konfiguraciji spaljivanja, rada kotla i karakteristika uglja Kod sistema sa suhim odvodom šljake zbog toga što se pepeo jednim dijelom istopi, sagorijevanje je dobro i čestice se uglavnom sastoje od neorganskih ostataka pepela. Kod sistema sa mokrim odvodom šljake, ložišta sa spaljivanjem uglja u sprašenom stanju i ložišta sa izgaranjem u cirkulirajućem fluidiziranom sloju, količina lebdećeg pepela je manja nego u ložištima sa suhim odvodom šljake jer se dio pepela istopi i uklanja iz sistema kao šljaka. 1.3.1 Okolinski efekti Čestične materije su odgovorne za smanjenje vidljivosti. Na vidljivost u principu najviše utiču fine čestice koje se formiraju u atmosferi nakon reakcije u gasnoj fazi. Iako ove čestice nisu direktno vidljive, ugljen dioksid, vodena para i ozon kod povećanih koncentracija mijenjaju karakteristike atmosfere na adsorpciju i transmisiju. Čestične materije mogu da uzrokuju negativne posljedice po materijale što ovisi o njihovoj hemijskoj kompoziciji i fizičkom stanju . Čestične materije mogu da uzrokuju koroziju metala kroz unutarnju koroziju ili aktivnošću korozionih hemikalija koje se apsorbuju ili ih apsorbuju interne čestice. Malo je istraživanja provedeno o uticaju čestičnih materija na vegetaciju. Kombinacija čestičnih materija i drugih zagađivača, kao što su sumpor dioksid, može ugroziti rast biljaka. Krupnije čestice, kao što je prašina , mogu se deponovati na lišću i smanjiti razmjenu gasova, povećati temperaturu površine lista i smanjiti fotosintezu. Toksične čestice koje sadrže elemente kao što su arsen ili fluor se mogu deponovati na poljoprivredno tlo ili biljke koje zatim pojedu životinje i na taj način se može ugroziti njihovo zdravlje. 1.3.2 Zdravstveni uticaji Same čestične materije ili u kombinaciji sa drugom polutantima uzrokuju čitavu seriju zdravstvenih problema. Polutanti ulaze u ljudsko tijelo obično preko respiratornog sistema. Inhalirane čestice uključuju kako fine tako i krupnije čestice. Ove se čestice mogu akumulirati u respiratornom sistemu i uzrokovati seriju različitih zdravstvenih problema. Izlaganje krupnijim česticama je primarno vezano za pogoršanje stanja respiratornog sistema i dovodi do astme. Fine čestice su više vezane za srčane i bolesti pluća, umanjenje funkcije pluća i čak i prerane smrti. Osjetljive grupe koje su više izložene riziku uključuju: starije osobe, osobe sa kardiopulmonarnim bolestima , kao što je astma, ali i djecu. Studija ARIES provedena 1998 u Atlanti (SAD) vezano za zagađenje zraka je pokazala da najtoksičnije frakcije finih čestica su one koje sadrže ugljenik (organski i elementarni). 1.4 ORGANSKA JEDINJENJA Organska jedinjenja predstavljaju nesagorene gasovite sagorljive materije koje se emituju iz kotlova za sagorijevanje uglja ali u vrlo malim količinama, s tim da se njihova emisija u pojedinim fazama može povećati u značajnoj mjeri, recimo prilikom pokretanja sistema ili prekida rada. Emisije organskih supstanci su manje iz kotlova gdje se spaljuje ugalj u sprašenom stanju i kotlova sa izgaranjem u cirkulirajućem fludiziranom sloju nego iz kotlova sa 150 Dr.sc. Zvjezdan Karadžin, docent

Zaštita okoliša – udžbenik za studente RGGFa automatskim -stoker loženjem gdje operativni uslovi nisu tako kontrolirani. Ovakve emisije organskih jedinejnja su uzrokovane konstituentima koji su prisutni u uglju ili se formiraju kao produkti nepotpunog sagorijevanja. Policiklične organske materije (POM) se takođe nazivaju policiklična aromatska jedinjenja (PAC) i EPA ih je kategorisala u devet kategorija. Najčešći, koji se nalaze u gasu iz kotlova na ugalj su policiklični aromatski ugljovodonici (PAH). Ugljovodonici kao kategorija nisu navedeni kao osnovni zagađivači iako je veliki broj specifičnih jedinjenja ugljovodonika uvršten među 188 opasnih zagađivača zraka po Poglavlju II Amandmana Akta o Čistom Zraku iz 1990 , EPA je pored toga identifikovala 16 PAH jedinjenja kao primarne zagađivače: naftalen, acenaftilen, acenaften, flouoren, fenantren, antracen, fluornaten, piren, krizen, benzoatracen, benzol(b)fluoranten, benzol(k)fluoranten, benzo(a)piren, indeno(1,2,3-c,d)piren, benzol(g,h,i), perilen i dibenzo(a,h)antracen. 1.4.1 Okolinski efekti Ugljovodonici u gasovitom stanju kao jedna široka kategorija ne uzrokuju koroziju materijala. Od svih ugljovodonika samo etilen ima negativne efekte na biljke pri ambijentalnim koncentracijama, uključujući i onemogućen rast oštećenja na biljkama. 1.4.2 Zdravstveni uticaji Studije uticaja koncentracija u ambijentalnoim zraku većine gasovitih ugljovodonika nisu pokazala direktne negativne efekte na ljudsko zdravlje. Ali treba naglasiti da su neki PAH-ovi u zraku kancirogeni. Neke studije pokazuju da izlaganje aromatskim ugljovodonicima koji se nalaze u čađi i katranu takođe uzrokuju pojave oboljenja raka. Takođe su vrlo opasni PAH koji se emituju iz dimnjaka domaćinstava, pogotovo u Kini , tamo gdje se loži ugalj koji produkuje mnogo dima (smoky coal) i u tim mjestima je smrtnost od raka pluća bila pet puta veća od nacionalnog prosjeka Kine.



LITERATURA 1. Amezaga, J., Kroll, A, European Union Policies and Mine Water Management, Mine Water and the Environment , Springer Verlag, 2005. 2. Banović, R., Arpadžić, E., Zaštita okolice, Infograf, Tuzla, 2000. 3. Banović, R., Karadžin, Z., Ekologija – novi način razmišljanja – nova ekološka svijest, Off-set, Tuzla, 2012. 4. Begić, S., Ekologija (zrak , voda, tlo), Eko zeleni, Tuzla, 2002. 5. Benac, Č., Zaštita okoliša, Sveučilište u Rijeci, Rijeka, 2008. 6. Cero.M., Legislativa relevantna za okoliš i razvoj energetskog sektora, stanje i perspektiva za Bosnu i Hercegovinu”, Konferencija: Energetska efikasnost i obnovljivi izvori energije-prioriteti energetske strategije BiH, Sarajevo, 2006. 7. Contemporary Reviews of Mine Water Studies in Europe, Mine Water and the Environment , Springer Verlag, 2005. 8. The Coal Resource - A Comprehensive Overview of Coal, World Coal Institute, 2006 9. Delić,E., et al., Osnove upravljanja rizikom u podzemnom rudarstvu uglja, Rudarsko-geološko-građevinski fakultet Tuzla, 2004 10. Delić E, Bašić A, Šišić R. – ''Mehanika fluida, klimatologija i aerologija, Knjiga 1: Osnove mehanike fluida i filtraciona strujanja'', Tuzla, 2008. 11. Directive of the European parliament and of the Council on the management of waste from the extractive industries, Commission of the European Communities, Brussels, Juni 2003. 12. Đuković, J., Zaštita životne okoline, Svjetlost, Sarajevo, 1990. 13. Environmental risk management, Best Practice Environmental Management in Mining, UNEP, 1999. 14. Marcus, J., Mining Environmental Handbook, San Mateo, USA, 1997. 15. Genčić, B. Tehnološki procesi podzemne eksplotacije slojevitih ležišta, Beograd, 1975. 16. Hartman:Ekologie und Technik-Analyse,Springer-Verlag, BerlinHeidelberg-New York, 1992. 17. Ikić M. – ''Ekologija atmosfere površinskih kopova, Knjiga II - Projektna rješenja zaštite atmosfere površinskih kopova'', Tuzla 1996. 18. Jakovac, I., Eksploatacija uglja i njen uticaj na životnu okolinu u SR BIH (separat), 1991. 19. Jarvis, A.P, , "The generation of acidic and/or metalliferous mine waters and their effects", Institute for Research on Environment & Sustainability, Newcastle University,UK, Mining for Closure Technical Workshop, Bor, Serbia, March 26-29, 2007. 20. Karadžin, Z., Zaštita okoline, interna skripta, Rudarsko-geološko-građevinski fakultet Univerziteta u Tuzli, Tuzla, 2011. 152 Dr.sc. Zvjezdan Karadžin, docent

Zaštita okoliša – udžbenik za studente RGGFa 21. Karadžin, Z., «Introduction of contemporary environment monitoring system in coal mining industry of Bosnia and Herzegovina», EnvSec Regionalna konferencija pod opkriljem UNEP, UNDP, OSCE i NATO, Cluj, Rumunija, 2005, 22. Karadžin, Z., Delić, E., Bašić, Z., Mined Out Areas within Kreka Lignite Basin as a Potential Source of Major Environmental Hazards, VI evropska konferencija o uglju, Beograd, Srbija, 2005. 23. .Karadžin, Z., Analiza i evaluacije ekoloških hazarda uslijed rudarskih radova u krekanskom lignitskom bazenu, magistarski rad, Tuzla, 2005.godine 24. Karadžin, Z., Knežiček, Ž., "Ugalj i njegova budućnost», Ljetni univerzitet Tuzla, Tuzla, 2007. 25. Karadžin, Z., Minimiziranje post-operativnih okolinskih hazarda u toku životnog ciklusa rudnika, doktorska disertacija, Tuzla, 2010.godine 26. Konthe,S, Prognozowanie wptywow eksplotaciji gorniczej "Slask", 1984. 27. Studija energetskog sektora u BiH, Modul 8-ugalj, Modul 13 – Okoliš, kao i kartografske podloge sa Rudarskog instituta Tuzla, konzorcij: Energetski institut Hrvoje Požar, Hrvatska, Soluziona, Španija, Ekonomski institut Banjaluka, BiH, Rudarski institut Tuzla, BiH, 2008.godine 28. Mather,J.D. et.al., Man-made-hazards, Velika Britanija, 2001. 29. Meisner, H., , Remediation technologies and Risk Assessment, TU Kaiserslautern, Germany, 2003. 30. Mining and Sustainable Development, Challenges and Perspectives II, UNEP, Pariz, Francuska, 2000. godine 31. ”Mining for Closure” - Policies and quidelines for sustainable mining practice and closure of mines, Beč, 2005. 32. Nakić, Z., Geologija okoliša, skripta, Zagreb, 2010. 33. Patarić,M, Pomeranje potkopanog terena i zaštita objekata od rudarskih radova, Beograd, 1994. 34. Peng, Syd.S., Surface subsidence engineering, Littleton, Colorado, USA, 1992. 35. Nacionalni akcioni plan za okoliš (NEAP), Resulović et al, Sarajevo, 2003. 36. Risk management handbook for the mining industry, NDW Department of primary industutries, Australia, 1997. 37. Some environmental management tools for mining, UNEP Industry and Environment – Special issue 2000. 38. Scot, M., Ekologija, Susprint, Zagreb, 1998. 39. Terzić, R., Goletić, Š., Ekološka edukacija, Univerzitet u Zenici, 2005. 40. Zakon o rudarstvu FBiH ( 2010) i rudarski propisi u BiH. 41. Zakoni o zaštiti okoliša/životne sredine u Bosni i Hercegovini i provedbeni pravilnici 42. Zakoni o zaštiti zraka/vazduha u Bosni i Hercegovini i provedbeni pravilnici 43. Zakoni o vodama u Bosni i Hercegovini i provedbeni pravilnici 44. Zakoni o otpadu u Bosni i Hercegovini i provedbeni pravilnici 153 Dr.sc. Zvjezdan Karadžin, docent

Zaštita okoliša – udžbenik za studente RGGFa 45. (1) Catalytic converter. Wikipedia, March 3, 2009, http://en.wikipedia.org/wiki/Catalytic_converter. (2) Automobile emissions control. Wikipedia, March 5, 2009, http://en.wikipedia.org/wiki/Automobile_emissions_control 46. Internal combustion engine. New World Encyclopedia, July 17, 2008, http://www.newworldencyclopedia.org/entry/Internal_combustion_engine#Gasoline_ignition_Pro cess



SADRŽAJ 1.TEMELJNA EKOLOŠKA NAČELA ....................................................................1 1.1BIOSFERA............................................................................................................................ 1 1.2 KONCEPT EKOSISTEMA ................................................................................................ 3 1.3 SUKCESIJE ......................................................................................................................... 4 1.4 ŽIVOTNO STANIŠTE, EKOLOŠKI FAKTORI ................................................................ 6 1.4.1 Abiotički faktori ................................................................................................................. 6

2.ZAŠTITA OKOLIŠA ...........................................................................................10 2.1 DEFINICIJE ..................................................................................................................... 10 2.2 POJAM I CILJ ZAŠTITE OKOLIŠA ............................................................................... 10 2.3 KAPACITET OKOLIŠA .................................................................................................... 11 2.4 SASTAVNI DIJELOVI OKOLIŠA .................................................................................. 12 2.5 TEMELJNA NAČELA U NAUCI O OKOLIŠU .............................................................. 13 2.5.1 Rast ljudske populacije na Zemlji kao najznačajniji problem u okolišu ......................... 13 2.5.2 Održivi razvoj................................................................................................................... 14 2.5.3. Sistemi i promjene u sistemima ....................................................................................... 17 2.5.4. Prirodni procesi kao prijetnja čovjeku i okolišu............................................................. 18 2.6. ZAKONODAVSTVO O ZAŠTITI OKOLIŠA ................................................................ 19 2.6.1. Međunarodni sporazumi i ugovori o zaštiti okoliša ....................................................... 19 2.7 ASPEKTI ZAŠTITE OKOLIŠA ........................................................................................ 20 2.7.1 Ekonomski aspekti zaštite okoliša .................................................................................... 20 2.7.2 Pravno-politički aspekti zaštite okoliša ........................................................................... 21 2.7.3 Ekološka hemija ............................................................................................................... 22 2.7.4 Inžinjerska geohemija ...................................................................................................... 23 2.7.5 Geotehnika ....................................................................................................................... 23 2.7.6. Geofizika ......................................................................................................................... 23 2.7.7 Građevinarstvo ................................................................................................................ 24 2.7.8 Geologija.......................................................................................................................... 24

3.SASTAVNICE OKOLIŠA ...................................................................................25 3.1 ZRAK .................................................................................................................................. 25 3.1.1 Sastav atmosfere .............................................................................................................. 26 3.1.2 Onečišćenje i zaštita zraka............................................................................................... 27 3.1.3 Uzroci i posljedice onečišćenja atmosfere ....................................................................... 27 3.1.3.1 Primarni onečišćivači zraka .........................................................................................28 3.1.3.2 Sekundarni onečišivaći zraka .......................................................................................28 3.1.4 Podjela štetnih materija po vrsti i načinu koncentrisanja ............................................... 29 3.1.5 Transport štetnih supstanci u atmosferi ........................................................................... 30 3.1.6 Efekat staklenika – globalno zagrijavanje ....................................................................... 32 3.1.7 Disperzija otrovnih hemijskih materija i nastanak kiselih kiša ....................................... 33 3.1.7.1 Negativno dejstvo kiselih kiša.......................................................................................37 3.1.8 Smanjenje ozona u atmosferi ........................................................................................... 34 3.1.9 Zaštita zraka od onečišćenja ............................................................................................ 36 155 Dr.sc. Zvjezdan Karadžin, docent

Zaštita okoliša – udžbenik za studente RGGFa 3.1.10 Aspekt zaštite zraka u Bosni i Hercegovini .................................................................... 38 3.2 VODA ................................................................................................................................ 39 3.2.1 Uzroci i posljedice onečišćenja površinskih i podzemnih voda ....................................... 40 3.2.1.1 Fizičko zagađenje .........................................................................................................41 3.2.1.2 Mikrobiološko zagađenje .............................................................................................41 3.2.1.3 Hemijsko i radiološko zagađenje .................................................................................42 3.2.2 Eutrofikacija .................................................................................................................... 42 3.2.3 Štetno dejstvo zagađenja voda po ljudsko zdravlje i okoliš ............................................. 43 3.2.4 Podjela zagađivača vodenih ekosistema ......................................................................... 44 3.2.5 Najčešći zagađivači vode .............................................................................................. 44 3.2.6 Prirodni načini smanjenja zagađenja podzemnih voda ................................................... 47 3.2.7 Prečišćavanje otpadnih voda .......................................................................................... 47 3.2.7.1 Prečišćavanje komunalnih otpadnih voda ....................................................................47 3.2.7.2 Prečišćavanje industrijskih otpadnih voda ...................................................................48 3.2.7.3 Biološko prečišćavanje otpadnih voda .........................................................................49 3.2.7.4 Hemijsko-fizikalno prečišćavanje otpadnih voda .......................................................52 3.2.8 Zakonska regulativa o zaštiti voda u Bosni i Hercegovini .............................................. 55 3.3 TLO ..................................................................................................................................... 56 3.3.1 Uzroci i posljedice oštećenja i onečišćenja tala .............................................................. 57 3.3.1.1 Infekcija tla...................................................................................................................57 3.3.1.2 Kontaminacija tla..........................................................................................................57 3.3.1.3 Degradacija tla ............................................................................................................58 3.3.1.4 Destrukcija tla...............................................................................................................58 3.3.3 Unos stranih materija ...................................................................................................... 60 3.3.4 Melioracije ....................................................................................................................... 61 3.3.5 Uticaj urbanizacije........................................................................................................... 61 3.3.6 Uticaj rudarstva ............................................................................................................... 61 3.3.7 Uticaj industrije ............................................................................................................... 61 3.3.8 Djelovanje erozije na tlo .................................................................................................. 62 3.3.9 Ekološka (biološka) poljoprivreda ................................................................................... 64 3.3.10 Uticaj zagađenja tala na čovjeka i okoliš ..................................................................... 64 3.3.11 Ugroženost i zaštita tala u Bosni i Hercegovini ............................................................ 66

4.OTPAD .................................................................................................................68 4.1 PODJELA OTPADA.......................................................................................................... 68 4.2 UPRAVLJANJE OTPADOM .......................................................................................... 70 4.3 STRATEGIJE ZA RJEŠENJE PITANJA OTPADA ...................................................... 70 4.3.1 Politika 4 R ...................................................................................................................... 71 4.3.1.1 Recikliranje ...................................................................................................................71 4.3.1.2 Dobijanje biogasa .........................................................................................................73 4.3.1.3 Kompostiranje ...............................................................................................................73 4.4 DEPONIJE OTPADA........................................................................................................ 74 4.5 ZAKONSKA REGULATIVA O UPRAVLJANJU OTPADOM U BOSNI I HERCEGOVINI ............................................................................................. 76 156 Dr.sc. Zvjezdan Karadžin, docent


5.ALATI ZA UPRAVLJANJE OKOLINOM .....................................................77 5.1 SISTEM OKOLINSKOG UPRAVLJANJA (EMS) ........................................................ 77 5.2 IPPC DIREKTIVA ........................................................................................................... 78 5.3 DIREKTIVA O INDUSTRIJSKIM EMISIJAMA (DIRECTIVE 2010/75/EU ON INDUSTRIAL EMISSIONS) .................................................................................... 79 5.3.1 Analiza postojećeg zakonodavstva u BiH i usklađivanje sa IE Direktivom..................... 79 5.4. ISO I DRUGI MEĐUNARODNI STANDARDI RELEVATNI ZA ............................... 81 ZAŠTITU OKOLIŠA................................................................................................................ 81 5.4.1 ISO 14000 ...................................................................................................................... 81 5.4.2 ISO 31000 (Sistem za upravljanje rizicima) ................................................................... 83 5.4.3 Standard OHSAS 18001:2007 ....................................................................................... 85

6.ZAKON O ZAŠTITI OKOLIŠA I OKOLIŠNA DOZVOLA ........................88 6.1 OSNOVNI PRINCIPI ZAKONA O ZAŠTITI OKOLIŠA ............................................... 88 6.2 OSNOVNA NAČELA ZAKONA O ZAŠTITI OKOLIŠA ................................................. 88 6.3 OKOLINSKA DOZVOLA .................................................................................................. 89 6.3.1 Koji pogoni i postrojenja trebaju okolišnu dozvolu ......................................................... 89 6.3.1.1 Novi pogoni i postrojenja .............................................................................................89 6.3.1.2 Postojeći pogoni i postrojenja ......................................................................................90 6.3.1.3 Sadržaj i odobravanje plana aktivnosti ........................................................................90

7.UTICAJ RUDARSTVA NA OKOLIŠ ..............................................................92 7.1 UVODNA RAZMATRANJA ............................................................................................ 92 7.2 STANJE U SVIJETU VEZANO ZA ZAŠTITU OKOLIŠA U RUDARSTVU .............. 95 7.3 GENERALNI PREGLED UTICAJA NA OKOLIŠ USLIJED RUDARSKIH ............... 95 AKTIVNOSTI........................................................................................................................... 95 7.3.1 Definicija pojmova ........................................................................................................... 95 7.3.2 Okolišni hazardi vezani za površinsku eksploataciju ................................................. 96 7.3.2.1 Faktori koji utiču na okoli, kao posljedica razvoja radova na PK ..............................98 7.3.3 Okolišni hazardi vezani za podzemnu eksploataciju mineralnih sirovina ..................... 107 7.3.4 Uticaji eksploatacije mineralne sirovine na podzemne i površinske vode, rudničke drenažne vode ........................................................................................................................ 113 7.3.5 RUDNIČKI OTPAD ...................................................................................................... 116 7.3.5.1 Pregled vrsta otpada iz ekstraktivne industrije ..........................................................116 7.3.5.2 Producirana količina otpadnog materijala ................................................................118 7.3.5.3 Odlaganje otpada( jalovine) na odlagališta ..............................................................118 7.3.5.4 Ostali otpadni materijali ............................................................................................119 7.3.5.5 Zakonska regulativa koja se odnosi na rudnički otpad u BiH ....................................119 7.3.5.6 Direktiva o otpadu iz rudarstva (Mining Waste Directive) ........................................ 121 7.4 OKOLINSKI PROBLEMI VEZANI ZA AKTIVNE I ZATVORENE RUDNIKE U BOSNI I HERCEGOVINI ..................................................................... 122 7.5 STANJE U REGIONU JUGOISTOČNE EVROPE .................................................... 123 7.5 MOGUĆNOSTI SMANJENJA RIZIKA NA NAPUŠTENIM RUDNIČKIM OBJEKTIMA I LOKACIJAMA ........................................................................................... 126 157 Dr.sc. Zvjezdan Karadžin, docent


ANEKS 1. HEMIJSKI PROCESI U OKOLIŠU I DIO 1. ATOM .............................................................................................................128 1.1 ATOMSKA MASA ........................................................................................................... 129 1.2 IZOTOPI ......................................................................................................................... 129 1.3 RELATIVNA MOLEKULSKA MASA............................................................................ 130 1.4 RADIOAKTIVNOST ....................................................................................................... 130 1.5 AVOGADROVA KONSTANTA I MOL .......................................................................... 131 1.6 KONFIGURACIJA ELEKTRONA I VALENCIJA ...................................................... 131 1.7 HEMIJSKE VEZE ........................................................................................................... 132 1.7.1 Kovalentne i jonske veze ................................................................................................ 132 1.7.2 Jonizacija ....................................................................................................................... 133 1.7.3 Molekule sa jonsko-kovalentnom vezom ........................................................................ 134 1.8 ORGANSKA JEDINJENJA ............................................................................................ 134 1.9 NEORGANSKA JEDINJENJA ...................................................................................... 135 1.10 SLOBODNI RADIKALI ................................................................................................ 135 1.10.1 Radikal hidroksida kao pozitivno rješenje ................................................................... 135 1.10.2 Slobodni radikal kao problem..................................................................................... 136 1.10.2.1 Zamjene za CFC .......................................................................................................136 1.11 OKSIDACIONI PROCESI ............................................................................................ 137 1.11.1 Oksidacione reakcije azota i sumpora pri spaljivanju benzina ................................... 137 1.11.2. Nepotpuna oksidacija ugljovodonika .......................................................................... 138 1.12 KISELINE ..................................................................................................................... 138 1.13 BAZE .............................................................................................................................. 138 1.14 DEPOZICIJA KISELINA ............................................................................................. 138 1.15 POVEĆANJE KISELOSTI OKEANA .......................................................................... 139

II DIO 2. ŠTETNE SUPSTANCE ...................................................................................140 1.1 DJELOVANJE ŠTETNIH SUPSTANCI ....................................................................... 140 1.2 TEŠKI METALI.............................................................................................................. 141 1.3 ORGANSKE ŠTETNE SUPSTANCE ............................................................................ 143

III DIO 3.PRODUKTI PRI SAGORIJEVANJU UGLJA .............................................145 1.1 SUMPORNI OKSIDI....................................................................................................... 145 1.1.1 Okolinski efekti............................................................................................................... 145 158 Dr.sc. Zvjezdan Karadžin, docent

Zaštita okoliša – udžbenik za studente RGGFa 1.1.2 Uticaji na zdravlje.......................................................................................................... 146 1.2 AZOTNI OKSIDI (NOX).................................................................................................. 147 1.2.1 Okolinski efekti............................................................................................................... 148 1.2.2 Zdravstveni efekti ........................................................................................................... 149 1.3 ČESTIČNE MATERIJE ......................................................Error! Bookmark not defined. 1.3.1 Okolinski efekti............................................................................................................... 150 1.3.2 Zdravstveni uticaji ......................................................................................................... 150 1.4 ORGANSKA JEDINJENJA ............................................................................................ 150 1.4.1 Okolinski efekti............................................................................................................... 151 1.4.2 Zdravstveni uticaji ......................................................................................................... 151


Udzbenik-Zastita okolisa

Recommend Documents