2 SISTEM RADNE I IVOTNE SREDINE Do nastanka

2. SISTEM RADNE I ŽIVOTNE SREDINE

Do nastanka čoveka u živom svetu je vladala uzajamna i harmonična povezanost i zavisnost u ekološkoj ravnoteži. Narušavanje ravnoteže nastaje kao posledica čovekove radne delatnosti. Današnje društvo suočava se sa sledećim globalnim problemima:

• oštećenom biosferom i njenim ekosistemima; • ogromnim brojem stanovnika - preko 6 milijardi sa prognozom udvostručavanja do 2020. godine; • iscrpljenim i umanjenim količinama mnogih izvora mineralnih i energetskih sirovina; • zagađenjima i degradacijom vazduha, vode, zemljišta; • globalnim promenama klime; • uništenim vrstama biljnog i životinjskog sveta i biodiverziteta; • beskućništvom 1/4 svetskog stanovništva; • oštećenjima ljudskog zdravlja; • velikim količinama otpada u sva tri agregatna stanja i sl.

Opstanak ljudskih zajednica kroz istoriju je bio ugrožen prirodnim katastrofama, epidemijama, ratovima, oskudicom hrane, koje su uvek bile prostorno ograničene. Krize današnjice ne potiču od prirodnih nepogoda, već od globalnog nesklada u idejno-materijalnom sistemu industrijske civilizacije.

Pristupi rešavanju ovog pitanja se razlikuju u nauci i u politici. Sastoje se u: • restriktivnoj populacionoj politici, • prelasku privrednih sistema iz permanentnog rasta u stacionarno stanje, • izgradnji ekološke svesti kod ljudi, • uvođenju socijalnih programa, • primeni tehničkih mera, • samoregulacionoj sposobnosti prirode.

Ekologija kao nauka Razvojem teorije sistema odnosi među organizmima sa okolinom razmatraju se kao kibernetičke komponente ekosistema. Ekologija: oikos - kuća, dom, stanište, i logos - reč, nauka Ekologija je nauka koja proučava opstanak i aktivne odnose organizma i njihovih zajednica prema spoljašnjoj sredini, kao i uzajamne odnose organizama.

• Ekologija u novije vreme pomera granice svojih istraživanja i zalazi u sfere društvenih odnosa, tehnike, ekonomije, prava i politike. • Danas ekologija predstavlja sintetičku naučnu oblast, koja teži da u postojeće jedinstvo žive i nežive prirode uključi i čoveka. • Tako o ekologiji od prvobitne podele na fitoekologiju i zooekologiju, danas govorimo o: autoekologiji, demoekologiji, sinekologiji, ekologiji čoveka, socijalnoj ekologiji, urbanoj ekologiji, sistemskoj ekologiji itd.

• Ekologija čoveka pored osnovnih odnosa živih bića obuhvata i tehnološke, ekonomske, socijalne, političke i moralno-ideološke odnose. • Sistemska ekologija proučava ekološke sisteme uz primenu metodologije matematičkog modeliranja, simulacije i sistemske analize. • Savremena ekologija sistemskog pristupa polazi od činjenice da je priroda organizovana stupnjevito i hijerarhijski.

• Živi svet kao celina izgrađen je od manjih i jednostavnih bioloških sistema. • Oni se mogu izučavati na različitim nivoima organizacije i složenosti: biomolekuli - organele - ćelije - tkiva - organi i organski sistemi - jedinke - populacije - životne zajednice - ekosistemi - biomi – biosfera. • Predmet izučavanja u ekologiji su složeni biološki sistemi koji imaju sposobnost samoodržavanja u prirodi.

Nauka o životnoj sredini • Nauka o životnoj sredini (Environmental Science) relativno je nova, multidisciplinarna i generalistička nauka. • Nauka o životnoj sredini objedinjava prirodne nauke: biologiju, medicinu, fiziku, hemiju, šumarstvo, i mnoge druge i društvene nauke: pravo, ekonomija, političke nauke, demografija, i druge.

Osnovni zadaci nauke o životnoj sredini su: razjašnjavanje pojmova, pojava i procesa u životnoj sredini; razrada faktora i elemenata u životnoj sredini i njihova međuzavisnost, formiranje filozofsko-ekološkog pristupa prema problemima i pojavama u životnoj sredini, rešavanje problema primenom saznanja i metoda iz tehničko-tehnoloških, medicinskih, ekonomskih, socioloških i drugih nauka.

Životna sredina kao sistem • Životna sredina kao oblast istraživanja na početku XXI veka je u žiži interesovanja najširih slojeva društva. • Životna sredina predstavlja prostor u kome živa bića zadovoljavaju svoje životne korišćenjem postojećih resursa. potrebe, • Biljke i životinje koriste uslove spoljašnje sredine koja je trajno obezbeđena kruženjem materije i proticanjem energije. • Čovek uzima iz spoljašnje sredine ono što mu je neophodno, vraćajući u sredinu najrazličitije otpadne materije.

• U životnoj sredini živa bića nalaze osnovne uslove za život: energiju, hranu, vodu, mineralne elemente. • Sa okolinom su organizmi povezani mnogostrukim, uzajamno-zavisnim odnosima. • To je dinamičan sistem - komponente se neprestano menjaju. • Nastaju karakteristični uslovi za svako mesto na Zemlji, u toku svakog vremenskog perioda.

• Životna sredina se često razmatra kao sistem uzajamno povezanih sredina (prirodne, socijalne, proizvodne, stambene, kulturne, informativne sredine). • Praktična je potreba da se posmatraju različiti prostorni podsistemi životne sredine kao što su na primer: üAntropogena sredina, koja se posmatra kao prirodna sredina sa promenama uslovljenim ljudskim aktivnostima. üKvaziprirodna sredina, kao sistem preuređen od strane čoveka, (kulturni) prirodni pejzaži i agrocenoze koje je stvorio čovek, uključujući i zasade parkovskog tipa.

üUrbana sredina, kao kombinacija prirodnih uslova i građevinsko-arhitektonskih formi, koja stvara pretpostavke za privrednu i životnu aktivnost čoveka i zajedno sa njom utiče na socijalno organizovanje čoveka. üStambena sredina, koju čine uslovi života u stambenim prostorijama, kompleksni, međugranski pojam, koji uključuje fizičkohemijske, biološke i socijalno-psihološke faktore.

ü Kulturna sredina, koju čine uslovi za postojanje materijalno-duhovne sfere života ljudi, koja obuhvata predmetne rezultate ljudske aktivnosti, nacionalne i etničke osobine formirane vekovima, kao i ljudske snage i sposobnosti, koje se ispoljavaju kroz ljudsku aktivnost. ü Sredina naseljenih mesta, urbana sredina, gradska i seoska sredina kao kombinacija veštački stvorenih životnih uslova: putevi, trotoari, kuće, sanitarna infrastruktura, mezoklima grada i sl. , kvaziprirodne sredine, elemenata prirodne sredine, u ukupnosti sa socijalno-ekonomskom sredinom.

ü Radna sredina koju čine fizičko-hemijski i biološki uslovi u proizvodnim prostorijama. Formiraju je spoljni prirodno-antropogeni uticaji prirodni fon, uticaj celokupne industrijske zone, saobraćaja itd. , uslovi u pogonu i na radnom mestu, u zajednici sa socijalno-psihološkom sredinom u kolektivu. ü Socijalno-psihološka sredina koju čine odnosi između ljudi, koji obuhvataju i stepen pažnje jednih prema drugima, uzajamno poštovanje ili, obrnuto, nepoštovanje, interes ili ravnodušnost u odnosu na zajedničku stvar i prema uspesima svakog člana kolektiva, jedinstvo ili različitost ukusa, težnji, prioriteta.

üSocijalno-ekonomska sredina koju čine odnosi između ljudi (i njihovih grupa) i između njih i od njih stvorenih (uključujući i akumuliranih) materijalnih i kulturnih vrednosti, koji utiču na čoveka. Ona obuhvata socijalno-psihološke, sociološke, demografske, nacionalno-kulturne, etničke, proizvodno-ekonomske i druge elemente.

U procesu života i rada čovek menja sredinu u kojoj boravi, a te promene idu u dva smera: Ø dolazi do obrazovanja „civilizacijskog oklopa”, koji se stalno usavršava, koji štiti čoveka od negativnih spoljnih faktora (surove klime, elementarnih nepogoda, infektivnih bolesti i sl. ) Ø nepromišljenim interesima pojedinih grupa ljudi, mešanjem u prirodne procese, dolazi do degradacije životne sredine i negativnih posledica po život, zdravlje i rad ljudi.

• Životna sredina razlikuje se od drugih komponenti ljudskog okruženja osobinom samoodrživosti i autoregulacije, bez korigujućeg uticaja čoveka. • Čovek na mnogo načina utiče na promene u životnoj sredini. • Ljudski uticaj na životnu sredinu ima: pozitivne i negativne posledice

• Negativne posledice prevladale su u industrijskom razvoju - stvorile uslove ekološke krize koja je u stanju da prirodnu sredinu učini nepogodnom za život čoveka. • Životna zajednica kao sistem populacije obrazuje se tokom dugotrajnih istorijskih procesa konkurencije, uzajamnog prilagođavanja i evolucije vrsta.

Ekosistem kao prostorna i organizaciona jedinica Predmet naučnog posmatranja ekologije je proučavanje uslova za opstanak različitih vrsta organizama (biocenoze) i mesta staništa (biotopa) na kome se ostvaruje njihov zajednički život Ekosistem je zajednica biotopa i biocenoze. Neke od definicija ekosistema srećemo kod Stankovića:

Ekosistem je splet živih bića i njihovog anorganskog okruženja, odnosno integrisana celina koja u sebe uključuje životnu zajednicu (biocenozu) i njom naseljeni prostor (biotop) i koja predstavalja najvišu ekološku stvarnost u prirodi. Jedinstvo žive i nežive prirode, koje se ostvaruje u ekosistemu, zasniva se na neprekidnim dinamičnim odnosima abiotičke i biotičke komponente ove ekološke celine.

Svaka promena bilo koje komponente dovodi do poremećaja u tokovima međusobnih veza i stanja ekosistema, uslovljenih proticanjem energije, materije i informacija. Najniži realni sistem sposoban za samostalnu egzistenciju u spoljašnjoj sredini je jedinka ili individua. Jedinke se nikada ne javljaju izolovano i uvek su povezane odnosima reprodukcije u više biotičke sisteme, koji se nazivaju populacije.

Populacija, kao grupa jedinki, je neprestano promenljiv i dinamičan biološki sistem, koji se nalazi u stalnom procesu kretanja kako u prostoru, tako i u vremenu. Osnovne odlike svake populacije su: gustina ili veličina, prostorni raspored, natalitet, mortalitet, uzrasna struktura i rastenje. Populacije različitih vrsta biljaka, životinja, gljiva i mikroorganizama koje žive na istom staništu povezane su međusobno u složenu celinu koja se naziva životna zajednica ili biocenoza. Skup populacija koji čini jednu biocenozu nije slučajan.

Biocenozu čini: Fitocenoza - biljna zajednica Ø Zoocenoza - životinjska zajednica Ø Mikrobiocenoza - zajednica mikroorganizama Ø Biotop je prostorno ograničeni deo biosfere koga karakteriše kombinacija ekoloških faktora.

Specifičan i značajan faktor životne sredine je čovek. On je sastavni deo prirode, njegov uticaj u životnoj sredini je dominirajući. Pod antropogenim uticajem degradirane su prirodne vrednosti. Otuda se često ekosistemi posmatraju kao prirodni ekosistemi i organizacioni ekosistemi. Prirodni ekosistemi su nastali i razvijali se prirodnim putem, u njima se uticaj čoveka nije bitno razlikovao od uticaja drugih živih bića. Ø Organizacioni ekosistemi su „ekosistemi” koje čovek vidljivo oblikuje, kontroliše i reguliše. Ø

Elementi ekosistema se prema poreklu i prirodi dele na: abiotičke: faktori sredine koji deluju na živa bića (toplota, vlaga, svetlost, vazduh, karakteristike zemljišta i reljefa), Ø biotičke: kompleksi međusobnih dejstava svih živih bića (biljke, životinje i ljudi) i Ø antropogene: celokupno delovanje čoveka na živu prirodu. Ø Bitna osobina elemenata ekosistema je njihova stalna promenljivost.

Promena materije i energije u ekosistemu Prirodni ekosistemi zavise od stalnog priliva sunčeve energije, dok se organizacioni ekosistemi baziraju na prilivu dodatnih energetskih medijuma, fosilnih nosilaca energije i električne energije raznog porekla. Između organizama - članova biocenoze, uspostavljaju se ekološki odnosi ishrane. Organizmi koji se samostalno hrane, biljke sa hlorofilom i neke bakterije, čine autotrofne organizme (proizvođače).

Sve životinje, gljive, biljke bez hlorofila i većina mikroorganizama odlikuju se nesamostalnim načinom ishrane i čine heterotrofne organizme (potrošači). o Heterotrofni potrošači su: biljojedi (hrane se biljkama), mesojedi (njima za ishranu služe druge životinje) i saprofagi (organizmi koji se hrane leševima i odbačenim ili izumrlim delovima drugih organizama-razlagači). Proizvođači, potrošači i razlagači čine trofičke kategorije članova biocenoze, koji se hrane jedni drugima i grade trofički lanac ili lanac ishrane.

Ljudi kao elementi ekosistema najveći uticaj na ekosistem vrše svojom aktivnošću. Samo neke od tih delatnosti su pozitivne, a većina ih je negativna, izazvana uticajem tehnoloških sistema. Istorijski gledano, mogu se uočiti tri epohe koje se međusobno razlikuju odnosom društva i prirode, odnosno različitih ekosistema: I - kada se društvo razvijalo usporeno, sporije od prirode II - kada se društvo razvijalo brže od prirode III - mešanje društva u prirodne procese i narušavanje dinamičke ravnoteže.

Funkcionisanje biosfere se ogleda u kruženju materije i proticanju energije. Ø Sunčeva energija, kroz autotrofne organizme i fotosintezu prolazi kroz sve ekosisteme, menja oblik i koristi se pre nego što se pretvori u toplotu i ponovo ode u biosferu. Ø Materija stalno kruži kroz živu i neživu prirodu (ugljenik, kiseonik, vodonik azot. . . se ugrađuje u organska jedinjenja organizama, prolazi kroz lance ishrane, razlaže se i mineralizuje, vraćajući se u spoljnu sredinu, zemljište ili vodu, odakle se ponovo koristi)

Tehnološki sistem Tehnologija obuhvata metode, sredstva za rad, proizvodne postupke, primenu od strane korisnika. Tehnika podrazumeva sredstva rada, a tehnologija način i znanja kojima se ta sredstva primenjuju za promene predmeta rada. Tehnološki sistem - deo šireg sistema Širi sistemi su poslovni i društveno ekonomski sistem Društveno-ekonomski sistem, podrazumeva karakteristike društveno-ekonomskog uređenja. Poslovni sistem se sastoji od proizvodnog sistema, sistema nabavke, prodaje. . .

Karakter proizvodnog sistema određuju tehnološki sistemi čiji je osnovni smisao u obradi, transformaciji materijala iz jednog oblika u drugi, od manjih ka višim upotrebnim vrednostima. Pod tehnološkim sistemom se najčešće podrazumeva skup organizovanih integralnih radnih aktivnosti u procesu rada u kome se odgovarajućim postupcima i operacijama na zadatom objektu ostvaruje određeni cilj.

Proizvodni tehnološki sistem predstavlja skup elemenata (materijala, sredstava za rad, projektovane tehnologije, ljudskog rada i gotovih proizvoda) sa relacijama koje postoje između ulaznih elemenata (materijala, sredstava za rad, projektovane tehnologije, ljudskog rada) s jedne strane i izlaznih elemenata (gotovih proizvoda, otpada), s druge strane, posmatranih preko njihovih osobina.

Ulazni elementi (resursi) tehnološkog sistema su: Ø Ø Ø proizvodnog sredstva za rad (mašine, uređaji, oprema i dr. ); predmeti rada (sirovine, pomoćni materijal i dr. ); energija (elektroenergija, toplotna energija i dr. ); čovek - operator (karakter ličnosti, zdravstveno stanje, iskustvo i dr. ); tehnološki proces (primenjena tehnologija, organizacija rada, tehnologija rada i dr. ) i prostor za rad (svojstva objekata, mesta rada i dr. ).

• Izlazni elementi proizvodnog tehnološkog sistema su: proizvod i otpadna materija i energija

Elementi tehnološkog sistema od čijih međusobnih veza i odnosa zavise uticaji i delovanja na ekosistem, predstavljaju ulazne elemente, koji pripadaju resursima životne sredine, Nakon njihove transformacije i promene u tehnološkom sistemu nastaju proizvodi i oslobađanje materije i energije, koji se kao izlazni elementi tehnološkog sistema vraćaju u životnu sredinu.

Međuzavisnost tehnološkog sistema i sistema zaštite životne sredine

Zavisno od vrste i karaktera proizvodnje, specifičnosti tehnologije, oblika razmene sa prirodnim procesima možemo govoriti o uzajamnoj uslovljenosti, uticaju i direktnom dejstvu među strukturnim jedinicama u radnoj i životnoj sredini. Intenzitet uzajamne uslovljenosti se određuje količinom resursa koje razmenjuje tehnološki sistem i životna sredina u procesu funkcionisanja. U tim promenama i razmeni materije, energije i informacije između tehnološkog sistema i životne sredine nastaju posebni uslovi u kojima se čovek nalazi i obavlja rad koji se prostorno i vremenski definiše kao radna sredina.

Radna sredina kao sistem Radna sredina u najširem smislu obuhvata prostor u kome se ispoljavaju uticaji i dejstva odnosno posledice radnog procesa pri funkcionisanju sistema. Radnu sredinu čini skup elemenata koji međusobnim vezama formiraju uslove pod kojima se rad obavlja. Radna sredina kao sistem obuhvata elemente tehnološkog sistema čije uzajamne veze i odnosi u procesu rada mogu obrazovati takva stanja u kojima se mogu ispoljiti uticaji i delovanja sa posledicama ugrožavanja zdravlja ljudi ili materijalnih i prirodnih dobara.

Blok shema dijagrama sistema radne sredine

Opasnost predstavlja stanje sistema koje određuje situaciju pre nastajanja povreda, oboljenja, profesionalnog oboljenja, ugrožavanja moralnog i psihičkog integriteta čoveka ili oštećenja materijalnih i prirodnih dobara. Ispravno je pod pojmom opasnosti podrazumevati i trenutne i dugotrajne i kontinuirane uticaje, a pod pojmom štetnosti podrazumevati uticaje koji za posledicu imaju materijalnu, neimovinsku, odnosno moralnu štetu.

Tada opasnost možemo definisati kao stanje elemenata sistema koje određuje situaciju pre nastajanja materijalne ili nematerijalne (moralne) štete. Elemente opasnosti je moguće grupisati u nekoliko grupa: Ø Fizički elementi opasnosti Ø Hemijski elementi opasnosti Ø Psihofiziološki elementi opasnosti Ø Biološki elementi opasnosti

Tabela 2. 1. Elementi opasnosti sa veličinama za identifikaciju i njihovo grupisanje Grupa elemenata Podgrupa elemenata 11 Mehanička energija Elementi Veličine za identifikaciju, parametri Mehanički 111. 1 Koeficijent učestalosti povređivanja 111. 2 Koeficijent težine povrede 111. 3 Koeficijent onesposobljavanja Buka 112. 1 Nivo zvučnog pritiska Vibracije 113. 1 Ubrzanje 1 Ultravioletna 121. 1 Intezitet zračenja 1 Fizički 12 Energija elektromagnetn og zračenja 13 Stanje sredine 122 Infracrve- na 122. 1 Intezitet zračenja 123 Dinamička i stacionarna EMP 123. 1 Gustina energije EMP 123. 2 Jačina električnog polja 123. 3 Jačina magnetnog polja 131 Osvetljenje 131. 1 Osvetljenost 131. 2 Ravnomernost osvetljenja 131. 3 Koefic. prirodnog osvetljenja 132 Mikroklima 132. 1 Efektivna temperatura

Tabela 2. 1. Elementi opasnosti sa veličinama za identifikaciju i njihovo grupisanje Grupa elemenata 2 Hemijski Podgrupa elemenata 21 Opasne štetne materije Elementi Veličine za identifikaciju, parametri 211. 1 Stepen zapaljivosti 211. 2. Osetljivost na udar 211. 3. Donja granica zapaljivosti Zapaljivost 211. 4. Gornja granica zapaljivosti i 211. 5. Interval zapaljivosti i eksplozivno 211. 6. Energija paljenja st 211. 7. Temperatura paljenja 211. 8. Temperatura samopaljenja 212 Toksičnost i agresivnost 212. 1 Koncentracija 212. 2 Put unošenja u organizam 212. 3 Osobine u pogledu stepena toksičnosti i agresivnosti

Tabela 2. 1. Elementi opasnosti sa veličinama za identifikaciju i njihovo grupisanje Grupa elemenata Podgrupa elemenata Elementi Veličine za identifikaciju, parametri 311 Fizički i dinamički napor 311. 1 Snaga utrošenog rada sa pretežnim učešćem donjih ekstremiteta i tela 311. 2 Masa tereta koji se prenosi i podiže 311. 3 Kretanje u prostoru uslovljeno tehnološkim procesom 312 Statički napor 312. 1 Statički napor pri držanju tereta 312. 2 Radna poza 312. 3 Učestani stereotipni pokreti nestaju 313 Napor uslovljen načinom rada 313. 1 Rad u smenama 313. 2 Rad sa sred. ličn. zašt. 32 Informaciono psihomotorno opterećenje 321 Informa-cioni napor 321. 1 Potrebna koncentracija pažnje 321. 2 Učestalost prosečnog broja informacija signala 322 Monotonost 322. 1 Vreme posmatr. toka proizvodnog procesa bezaktivnog rada 33 Emocionalno i intelektualno opterećenje 331 Emocio-nalni napor 331. 1 Odgovornost za izvršenje zadatka 332 Intelektualni napor 332. 1 Količina informacija i složenost procesa za rešavanje zadatka 31 Energetsko opterećenje 3. Psiho-fiziološki

U sistemu radne sredine se može izdvojiti podsistem čovek-mašina O podsistemu čovek-mašina govorimo uvek kada posmatramo kriterijum optimizacije usaglašenosti karakteristika sredstava rada i okoline sa čovekom. Prema GOST-u, sistem čovek- mašina je sistem koji uključuje čoveka-operatora, mašinu i okolinu na radnom mestu. Ergatički sistem je svrsishodna celina složenog sistema koji se sastoji od čoveka, sredstava rada, predmeta rada i unutrašnje sredine.

Usled različitih poremećaja u radnoj sredini može doći do pojave odstupanja određenih parametara iz dozvoljenih granica ili do otkaza u sistemu. Upravljanje je skup postupaka koji obezbeđuje držanje parametara postavljene funkcije cilja u granicama dozvoljenog odstupanja u datom vremenu i datim uslovima okoline. Regulisanje je postupak podešavanja, vraćanja parametara u granice dozvoljenog odstupanja postavljene funkcije cilja.

U tehnološkim sistemima je najčešće prekinut kružni tok materije i energije, izraženiji je jednosmerni protok materijala od ulaznih sirovina i energije ka proizvodima i otpadu, koji uglavnom završava u životnoj sredini, zagađujući vazduh, vodu i tlo (prikazano na narednoj slici).

Povezanost tehnološkog sistema, sistema radne i sistema životne sredine Postoje 3 tipa strukture tehnološkog sistema, sistema radne i životne sredine: Ø Komponentna struktura Ø Funkcionalna struktura Ø Morfološka struktura

Veza elemenata u sistemu primenom zakona o održanju mase i energije • Ponašanje sistema predstavlja promenu stanja sistema u toku vremena. • U sistem ulazi materija, energija i informacije, pri čemu se kroz konačan niz promena stanja formiraju novi oblici materije, energije i informacije koji se kao izlazi iz sistema posmatraju kao konačno stanje.

Za prikazivanje veze elemenata u sistemu primenom zakona o održanju mase i energije potrebno je poznavati bilansne jednačine, na osnovu kojih se može proceniti rizik zagađivanja životne sredine. Ove jednačine mogu biti predstavljene u obliku: • masenog, • energetskog i • eksergijskog bilansa. Minimiziranjem masenih, energetskih i eksergijskih gubitaka smanjuje se i rizik zagađenja životne sredine.

Maseni bilans • Maseni (materijalni) bilans se sastavlja na bazi detaljne analize tehnološkog procesa i promena u tehnološkim operacijama i procesima. Pri masenom bilansu polazimo od osnovnog zakona o održanju mase unutar procesa, md mo 0 gde je: md mdi - masa koja ulazi u proces mo moi - masa koja izlazi iz procesa

Može se razlikovati: Ø korisna masa, mk mki koja iz procesa izlazi na željeno mesto i masa, mg mgi koja je potencijalni zagađivač životne sredine. Ø izgubljena Pri tome važi jednakost: md mo = mk + mg

Ø Koeficijent iskorišćenja mase: km = mk/md = (md - mg)/md Ø Stepen neiskorišćenja mase (gubitaka) je: gm = mg/md Ø Sve šeme (detaljne, integralne, šeme sa energetskim nivoima) se daju po jedinici proizvoda, osim ako je i protok mase i energije kontinualan, kada se šeme mogu dati i po jedinici vremena.

Energetski bilans • Pri postavljanju jednačina energetskog bilansa polazimo od osnovnog zakona o održanju energije: Ed Eo = 0 gde je: Ed = Edi - energija koja ulazi u proces Eo = Eoi - energija koja izlazi iz procesa

• Energija koja ističe iz procesa na željenom mestu naziva se korisnom energijom. Ek = Eki • Energija koja ističe iz procesa na neželjenom mestu naziva se izgubljenom energijom, potencijalnim zagađivačem životne sredine Ed = Eo = Ek + Eg • gde je: Eg = Egi izgubljena energija

• Energetski stepen iskorišćenja ke = Ek/Ed = (Ed - Eg)/Ed • Ukoliko je ovaj stepen bliži jedinici to je više energije usmereno željenim putem. • Stepen neiskorišćenja energije definiše se kao: ge = Eg/Ed

• Opšti energetski bilans, ukoliko ne dolazi do akumulacije energije ili mase, može se prikazati i kao Ep+ Ek+ H = Q - W gde je: Ep i Ek - potencijalna i kinetička energija H - entalpija Q - toplota W - rad

Eksergijski bilans • Ocena kvaliteta nekog procesa u termodinamičkom smislu dugo vremena zasnivala se na primeni prvog i drugog principa termodinamike • Pri tome prvi princip termodinamike je u sebi uključivao analizu pretvaranja energije iz jednog u drugi oblik, dok se drugim principom termodinamike analizirao kvalitet prethodno opisanih transformacija.

Ako se kao kriterijum za podelu energije usvoji stepen transformacije jednog oblika energije u drugi, postoje tri grupe energije: Energija koja se može neograničeno pretvarati u druge oblike energije kao eksergija (mehanička i električna energija). Energija koja se može samo ograničeno pretvarati u druge oblike energije, kao na primer unutrašnja energija i toplota. Energija koja se ne može pretvarati u drugi oblik energije kao anergija (energije okoline i energija mora).

• Uvođenjem pojma eksergije i anergije, prvi princip termodinamike može se definisati na sledeći način: „U svim energetskim procesima zbir eksergije i anergije je konstantan”. • Najopštiji izraz za bilo koji oblik energije glasi: Energija = Eksergija + Anergija uz napomenu da jedan od članova desne strane izraza može imati vrednost nula.

Za energetska pretvaranja važi da: se u svim nepovratnim procesima eksergija pretvara u anergiju samo u povratnim procesima eksergija ostaje konstantna je nemoguće anergiju pretvoriti u eksergiju.

Energetski procesi su nepovratni (sistem i okolina se ne mogu vratiti u stanje bez dodatnog utroška energije) Mera nepovratnosti procesa se može definisati kao entropija. Kod nepovratnih procesa dolazi do povećanja entropije, srazmerno količini degradirane energije.

Degradacija sistema • Svaka promena u tokovima materije i energije izazvana prirodnim ili antropogenim uticajima ostvaruje određene posledice na elemente posmatranog sistema, odnosno na kvalitet sistema. • Kvalitet sistema se menja shodno promenama uslova i načina egzistencije sistema. • U toku svoje egzistencije sistemi su izloženi uticaju mnogih spoljašnih i unutrašnjih faktora. Oni mogu dovesti do neželjene promene stanja, odnosno ponašanja sistema, i u konačnom ishodu do otkaza i degradacije sistema.

Procesi degradacije se mogu podeliti na dve osnovne grupe: brzi degradacioni procesi, uslovljeni velikom brzinom promene parametara sistema, koji dovode do skokovite promene stanja ponašanja i pokazatelja kvaliteta; spori degradacioni procesi, koji izazivaju postepenu promenu stanja i akumulaciju degradacionih pojava.

• Stanje opasnosti (ili opasnost) je stanje sistema u kome postoji verovatnoća nekontrolisanog oslobađanja energetskih i/ili materijalnih potencijala sistema. • Otkaz pojedinih elemenata sistema (koji nije otkaz sistema u celini) koji sistem prevodi u stanje opasnosti, može biti kompenzovan ili praćen nekontrolisanim oslobađanjem energetskih i/ili materijalnih potencijala, tj. pojavom faktora opasnosti.

• Prostor u kome se oseća uticaj faktora opasnosti naziva se polje dejstva. • Polje dejstva je, s obzirom na intenzitet i trajanje faktora opasnosti, podeljeno na zone. • Stanje rizika sistema nastaje kada se u polju dejstva faktora opasnosti nađu nezaštićeni elementi sistema ili okruženja. • Da bi se moglo upravljati takvim promenama stanja sistema neophodna je analiza rizika tehnoloških sistema i profesionalnog rizika koje se odnosi na radnike u tehnološkom sistemu.