PROBLEMI ZAGAIVANJA IVOTNE SREDINE l UVOD l ivotna
PROBLEMI ZAGAĐIVANJA ŽIVOTNE SREDINE
l UVOD l Životna sredina, čovjekova okolina ili okoliš predstavlja sve ono što nas okružuje, odnosno sve ono sa čime je direktno ili indirektno povezana čovjekova životna i proizvodna aktivnost. l Zagađenja su neželjene promjene fizičkih, hemijskih i bioloških svojstava životne sredine (vazduha, vode, zemljišta) koje mogu nepovoljno djelovati na živa bića ili nepovoljno uticati na njihove ekosisteme. l Zagađujuće materije ili supstance (polutanti) ostaci su onoga što proizvodimo, koristimo i odbacujemo. l Materija (ili energija), postaje zagađujuća kada se pojavi na neželjnom mjestu, u nepoželjno vrijeme i u nepoželjnim količinama. Pod nepovoljnim uticajima podrazumjevaju se i ona dejstva na razne industrijske procese koji menjaju uslove života i kulturna dobra, ali time i iscrpljuju ili pogoršavaju kvalitet prirodnih bogatstava. l Problem današnjice pored zagađenosti vazduha, vode i zemljišta je ogroman porast količine otpadnog materijala
Uzroci i podjele zagađivanja Glavni uzroci u sve većem rastu problema zagađivanja su: l l l Stalno povećanje broja stanovnika na Zemlji Razvoj industrije i tehnologije Socijalne promene (urbanizacija i povećanje standarda života).
Podjela zagađujućih komponenti vrši se prema: l 1. l 2. 3. l Mjestu nastanka (izvora) § energetski izvori § saobraćaj § industrija § domaćinstvo Agregatnom stanju (čvrsta, tečna i gasovita) Posledicama prisustva zagađujućih komponenata u atmosferi
IZVORI I VRSTE ZAGAĐENJA ŽIVOTNE SREDINE l Ogroman broj zagađivača, najraznovrsnijih zagađujućih materija, mnoštvo načina i vrsta zagađivanja, ali i priroda samih zagađenja, kao posledica procesa zagađivanja životne sredine, govore o postojanju više kriterijuma i sistema klasifikacije. l Najčešća podjela zagađivanja je prema tipovima, odnosno komponentama životne sredine koje se zagađuju: zagađivanje vazduha, vode i zemljišta. l Na osnovu prirode zagađujućih materija, dijele na neorganske i organske, a prema fizičkom stanju na gasovite, tečne i čvrste. l Sa ekološke, odnosno s obzirom na mogućnosti smanjivanja zagađenja, razlikuju se dva tipa zagađujućih materija –nerazgrađujuće i biorazgrađujuće.
IZVORI I VRSTE ZAGAĐENJA ŽIVOTNE SREDINE l Prema prirodi zagađivanja može se napraviti podjela i na: l zagđivanje materijama (npr. hemikalijama i radioaktivnim česticama), zagađivanje energijom (npr. toplotom i bukom) i zagađivanje poljima sila (npr. elektromagnetskim). l l
Zagađivanje vazduha l l Polutanti vazduha se dijele na primarne i sekundarne Primarni sastojci otpadnih emisija oslobađaju se iz poznatih izvora. Sekundarni polutanti su rezultat hemijskih reakcija između primarnih polutanata ili reakcija sa priridnim komponentama vazduha, a često su razorniji od polaznih supsatnci koje stupaju u reakciju. l Izvori zagađivanja vazduha mogu biti prirodni i vještački l Prema rasporedu se dijele na mobilni i stacionirani – tačkasti l Prema vremenu trajanja zagađivanja dijele se na kratkotrajne i dugotrajne
Materije koje zagađuju vazduh l Sagorijevanjem čvrstih, tečnih i gasovitih goriva u domaćinstvima, kotlovnicama, industrijskim ložištima, termoelektranama, u vazduh se emituje sumpor dioksid (SO 2 ) i druga jedinjenja sumpora, oksidi azota, oksidi ugljenika, formaldehid, metanol, cijanovodonična kiselina (Na. CN), olovo sulfid, arsen, ugljovodonici, leteći pepeo, leteći koks, čađ i dr.
Čvrste čestice su komponente koje se nalaze u čvrstom stanju, pritisku i temperaturi koji vladaju u određenom procesu (uređaju). Mogu se uslovno podeliti na: l inertne čvrste čestice l čvrste čestice sa sadržajem teških metala l vlaknaste čvrste čestice l čvrste čestice sa sadržajem jedinjenja policikličnih ugljovodonika U grupu inertnih čvrstih čestica spadaju uglavnom ugljeni prah, čestice sa sadržajem silicijuma i mnogobrojna organska i neogranska jedinjenja. Azbestni fini prah svrstava se u grupu vlaknastih čvrstih čestica. Jedinjenja policikličnih ugljovodonika nastaju pri sagorevanju otpadaka sa sadržajem hlora.
Ponašanje čvrstih čestica može se definisati prema sledećim karakteristikama: l l l Geometrijske karakteristike (granulometrijski sastav, oblik zrna, specifična površina) Fizičke karakteristike (brzina taloženja, stvarna gustina, nasipna gustina, ugao klizanja ponašanje pri tečenju, karakteristike fluidizacije, tvrdoća, krtost, abrazivnost, električna provodljivost. . . ) Fizičko - hemijske karakteristike (rastvorljivost, sposobnost kvašenja, adhezione karakteristike, hemijski sastav) Minerološke karakteristike (sastav pojedinih frakcija i faza) Fiziološke karakteristike (toksičnost, štetnost za disajne organe)
Osobine zagađujućih komponenti Gasovite zagađujuće komponente mogu se svrstati u važnije grupe: jedinjenja sumpora, azota, kiseonika, organska jedinjenja, halogeni i jedinjenja halogena, mirisi.
Oksidi sumpora SO 2 nastaje pretežno kod sagorevanja uglja i nafte kao i u hemijskoj industriji, metalurškim postrojenjima, industriji za proizvodnju sufitne celuloze i u koksarama. Zbog svoje gustine SO 2 koncentriše se naročito u prizemnim slojevima atmosfere. Oksidaciju SO 3 potpomaže ultraljubičasto zračenje. SO 3 vrlo brzo reaguje sa SO 2 stvarajući vrlo agresivnu sumpornu kiselinu H 2 SO 4 (kisele kiše). SO 2 u vazduhu djeluje negativno na biljke, ometa procese fotosinteze, povećava zajedno sa sumpornom kiselinom koroziju materijala i sl. (oksidi sumpora)
Tabela 1. Fizičke osobine SO 2 Temperatura topljenja pri 1013 mbar -75, 50 C Toplota topljenja 115, 6 J/g Dinamička viskoznost pri 00 C 368 Pa∙s Gustina pri - 100 C 1, 46 g/cm 3 Kritična gustina 0, 525 g/cm 3 Kritični pritisak 78, 8 bar Kritična temperatura 157, 50 C Gustina pri 00 C i 1013 mbar 2, 93 kg/m 3 Entalpija stvaranja (pri standardnim uslovima) - 297, 01 k. J/mol Specifični toplotni kapacitet Cp pri 00 C i 1013 mbar 586 J/kg K Specifični toplotni kapacitet Cp pri 1000 C i 1013 mbar 662 J/kg K Specifični toplotni kapacitet Cp pri 3000 C i 1013 mbar 754 J/kg K Specifični toplotni kapacitet Cp pri 5000 C i 1013 mbar 816 J/kg K Cp/CV 1, 29 pri 150 C i 1013 mbar
l l l Sumpor se u atmosferi može naći u raznim jedinjenjima i raznim oksidacionim stanjima. Iznad mora vjetar stvara aerosole, koji sadrže sulfate. Vodonik sulfid (H 2 S) nastaje biološkim raspadanjem u okeanima i na kopnu. On se oksidiše da sumpor(IV)oksida, pa je život H 2 S (sumporvodonika) u atmosferi samo nekoliko sati. l H 2 S + 3/2 O 2= SO 2+ H 2 O l Najvažniji antropogeni izvor SO 2 (sumpor oksid) su termoelektrane, iz kojih se oslobađaju velike količine letećeg pepela. l Sagorevanjem uglja, oksidišu neki elementi u određene okside: SO 2, NO 2, CO 2, metali se javljaju kao oksidi u obliku pepela. l l Sagorevanjem fosilnih goriva u atmosferu ode godišnje oko 62 miliona sumpora. Topljenjem sulfidnih ruda, u kojima se nalazi sumpor, oslobađaju se velike količine SO 2 l Cu 2 S + O 2= 2 Cu + SO 2 l Najveći zagađivač vazduha je sumpor(IV)oksid i javlja se u fabrici celuloze i papira, a posebno u naseljenim mestima.
Zagađivanje vode l Podrazumjeva prisustvo rastvorenih ili suspendovanih stranih materija, u koncentracijama višim od normalnih, u prirodnim vodenim resursima, kao što su mulj, hemikalije, fekalije, metali, organske materije ili nutrijenti.
l l l IZVORI ZAGAĐIVANJA VODA SU: industrija (industrijske otpadne vode) stambeni objekti (komunalne otpadne vode) otpadne vode iz termoenergetskih postrojenja otpadne vode pri proizvodnji i preradi ruda otpadne vode iz deponija smeća itd.
MATERIJE KOJE ZAGAĐUJU POVRŠINSKE VODE Glavni zagađivači voda su bakterije, amebe ili druge vrste patogenih bakterija, virusi, sumporna jedinjenja, amonijak, nitriti, nitrati, fosfati, cijanidi, metali, naftini derivati, fenoli, polihlorovani bifenili, polihlorovani ugljovodonici, detergenti, pesticidi, radionuklidi i dr. Ako se u vodene tokove ispuštaju te materije time one potpomažu rast vodenih algi, koje imaju izraženu potrebu za kiseonikom. Time se voda još više osiromašuje sa kiseonikom. Uginucem i truljenjem tih algi troše se i poslednje zalihe kiseonika u vodi, što dovodi do gašenja života.
ZAGAĐIVANJE ZEMLJIŠTA l Zagađivanje zemljišta se javlja kad se površinski slojevi opterete velikim količinam otpadnih materija koje se ne mogu razgraditi pod normalnim uslovim samoprečišćavanja. l Sve većim razvojem gradova sa velikim brojem stanovništa, povećanjem standarda i potrošnje, sve većim razovjem industrije, saobraćaja i intezivne poljoprivrede došlo je do prekomjernog zagađivanja cijele životne redine, pa i zemljišta. l Prkomjerno zagađivanje zemljišta, i organskim i neorganskim jedinjenjima, dovelo je do poremećaja u ekosistemu, odnosno do poremećaja normalnih procesa u zemljištu i njegove degradacije.
OSNOVNI PRINCIPI ZAŠTITE ŽIVOTNE SREDINE l Pri projektovanju tehnologije korišćenja određenog prirodnog dobra moraju se poštovati određeni principi. Svaka tehnologija za korišćenje prirodnog dobra treba da: l a. zauzima što manji prostor na zemljinoj površini, l b. koristi što manje vode i vazduha, jer je na Zemlji sve manje životnog prostora, vode i vazduha. l
EKSPLOATACIJA MINERALNIH SIROVINA I ZAŠTITA ŽIVOTNE SREDINE l l l Prirodni resursi su supstance, koje se nalaze u prirodi, a koje se smatraju vrijednim u njihovoj relativno nemodifikovanoj prirodnoj formi. Dijele se na : obnovljivi i neobnovljivi prirodne resurse. Obnovljivi resursi su većinom "živi resursi", kao što su (riba, kafa i šume, i oni se mogu samostalno obnavljati, osim ak nisu zloupotrebljeni, tj. prekomijerno eksploatisani. Prirodni resursi se obnavljaju, te se mogu koristiti neograničeno samo ako se pravilo i planski eksploatišu. Neki od "neživih" obnovljivih resursa su zemljište i voda. l Osnovni principi zaštite životne sredine pri eksploataciji mineralnih sirovina l Ugrožavanje životne sredine rudarskom i preradjivačkom delatnošću
NEOBNOVLJIVI MINERALNI RESURSI l Sva prirodna dobra iz životne sredine, koja čovek koristi za svoj opstanak, mogu se podeliti na obnovljiva i neobnovljiva – iscrpljiva. l Obnovljivi prirodni resursi su sva dobra koja se na određenom prostoru i tokom određenog vremena, a po njihovom korišćenju, mogu ponovo obnavljati. l Većina prirodnih resursa iz biosfere (atmosfera, hidrosfera, litosfera) su obnovljiva
l 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. Uticaj eksploatacije sirovina na životnu sredinu: ¾Narušavanje zemljine površine ¾Sleganje ¾Erozija deponovane jalovine ¾Kisele rudničke (drenažne ) vode ¾Zagadjenje vazduha ¾ Zbrinjavanje i odlaganje otpada pripreme, prerade i korišćenja sirovina
Saobraćaj kao zagađivač l l l Štetni uticaj saobraćaja prilikom realizacije svojih osnovnih funkcija, stvara pojave, koje često negativno utiču na životnu sredinu, odnosno štetno za životnu sredinu čovjeka. Saobraćaj kao fizički zagađivač se odnosi na uticaj ljudi u saobraćaju, buku, vibracije, oštećenja objekata i prostora i sl. Saobraćaj kao hemiski zagađivač odnosi se na zagađivanje vazduha, voda, zemljišta, štetnim gasovima i otpadnim materijama (ulja, sredstva za čišćenje i pranje vozila, gumeni, metalni i opiljci od kočionih uređaja) Saobraćaj kao biološki zagađivač odnosi se na taloženje i trajno zadržavanje otpadnih materija, nastalih kao posledica funkcionisanja saobraćaja, u organizme čovjeka i drugih živih bića Saobraćaj kao sociološki zagađivač odnosi se na sociološke posledice u negativnom smislu (povrede, invaliditet ili kazna zatvorom zbog saobraćajne nezgode, loše saobraćajne veze Ostali saobraćajni zagađivači odnose se na štete koje dovode do gubitka vremena, neravnopravan položaj, zahtevaju materijalna odricanja ulaganja, koja utiču na standard i dr.
Saobraćaj kao zagađivač se dijeli na: l l Saobraćaj kao zagađivač može se podjeliti na: l upotreba starih vozila koja se loše održavaju vozila bez katalizatora loš kvalitet goriva nedostatak parking mjesta l l l
l S obzirom da je saobraćaj veliki zagađivač vazduha u gradovima i da ima brojne posledice na zdravlje ljudi i životnu sredinu u Evropi se od 1999. godine obilježava 22. septembar kao "Dan bez automobila". l Cilj ove Evropske inicijative je: da se podrži i razvije ponašanje saglasno održivom razvoju, naročito u smislu zaštite kvaliteta vazduha i smanjenja uticaja na efekat staklene bašte da se građanima pruži mogućnost da osim automobila koriste i druga sredstva prevoza, javni gradski prevoz, bicikle ili da budu pješaci. da se građanima pruži šansa da upoznaju i drugu stranu grada odnosno pozitivnu stranu zaštite životne sredine. l l l Ovaj događaj je usmjeren ka povećanju svijesti građana o zagađenju, buci i zagušenju koja nastaju usljed pretjerane zavisnosti od automobila. Ova inicijativa je u skladu sa održivim razvojem gradova, tj. davanje šanse i budućim generacijama da žive zdravo i bezbjedno.
Uticaj izduvnih gasova na zdravlje coveka i životnu sredinu l l l Ugljen-monoksid (CO) Azotovi oksidi (NOx) Ugljovodonici (HC) Ugljen-dioksid (CO 2) Sumpor-dioksid (SO 2)
Maksimalno dozvoljena koncentracija (MDK) l l Maksimalno dozvoljena koncentracija podrazumijeva količine zagađujucih materija koje na čovjeka ne djeluju štetno, niti izazivaju neprijatan osećaj; one koje mu ne smanjuju radnu sposobnost i ne utiču negativno na njegovu psihu i raspoloženje, tj. ne narusavaju bioloski potimum za čovjeka, a isto tako bitno ne uticu na biljke i životinje. Jedinica mg/m 3 ili mg/l
Aparati za mjerenje komponenata izduvnih gasova kod sus motora l 1938 god konstruisan prvi uređaj za mjerenje dima - opacimetar l U komoru opacimetra parcijalnog protoka dovodi se samo određeni dio struje izduvnih gasova. l Princip rada ovih opacimetara zasniva se na propuštanju svetlosnog snopa kroz stub mjernog gasa određene dužine i mjerenje kolicine propuštene svjetlosti koja dospjeva do odgovarajućeg prijemnika.
Konstrukcija prvog domaćeg opacimetra LA 100 l l Firma “Laser” iz Beograda Opacmetar LA 100 je namenjen prvenstveno za korišćenje u autoservisima i stanicama za kontrolu tehnicke ispravnosti vozila Osnovu uređaja čini sonda za uzimanje uzorka izduvnog gasa Način mjerenja
Digitalni apsorpcioni opacimetar l l l Namjena mjerila Mjerni opseg Granica dozvoljenih grešaka Referentni uslovi Dimenzija uredjaja 1000 mm × 500 mm × 120 mm
Karakteristike i princip rada digitalnog apsorpcionog opacimetra l Opacimetar AMS 2 D apsorpcionog tipa zasniva rad na mjerenju zatamnjenja (opacitivnosti) uzorka izduvnog gasa kroz koji se propusta svetlost. Protok izduvnog gasa kroz mjernu komoru omogucen je razlikom između pozitivnog pritiska na ulazu u ususni crijevo, čiji je jedan kraj uvučen u izduvnu cijev vozila, a drugi kraj se nalazi na sredini mjerne komore, i potpritiska na krajevima mjerne cijevi, dobijenog protoka čistog vazduha, kroz usisne kanale za vazduh pod dejstvom ventilatora.
Postupak mjerenja l l l Uključenje uređaja Postupak mjerenja Posle izvrsenog mjerenja uređaj se može restartovati nakon čega se postupak mjerenja može ponoviti
Aparati za mjerenje zagađujućih komponenata iz OTO motora l l Kod savremenih benzinskih oto motora prema važećim zakonima procenat CO (ugljen monoksid) u izduvnim gasovima ne smije preći vrednost od 4. 5 pri radu zagrejanog motora u praznom hodu Kontrola sastava izduvnih gasova se vrši pomoću specijalnih uređaja, tzv. Anilizatora zapreminskog sadrzaja CO u izduvnim gasovima motora.
l Ovi analizatori mogu da budu izvedeni kao: l l l Infratesteri Termotesteri Prema vazecim propisima u javnoj upotrebi mogu da budu samo infratesteri
Infratesteri l l Infratesteri koriste fizički princip da se energija infracrvenih zraka, kojim se prosvetljavaju izduvni gasovi motora, smanjuje srazmerno sa povećanjem koncentracije CO u izduvnim gasovima. Infratesteri se sastoje iz dvije cijevi od kojih se u jednoj nalazi neutralni gas najčešće azot, u drugoj ispitivani izduvni gas, koji se dovodi iz izduvnog lanca motora, preko sonde, taložnika za vodu, finog prečistača-filtra, i pumpe.
l Prije početka rada potrebno je izvršiti pripremu mjernog uređaja i ona se sastoji u sledećem: l l Analizator treba uključiti i sačekati određeno vreme da se zagreje Kontrolisati pokazivanje i prema potrebi izvrsiti odgovarajuće podešavanje instrumenta Kontrolisati baždarene vrijednosti i prema potrebi izvršiti podešavanje instrumenta Kontrolisati funkcionisanje pumpe za usisavanje izduvnih gasova i zaprljanost filtera
l Kada je analizator spreman za rad tada se pristupa kontroli vozila koja se sastoji u sledećem: l l Motor vozila se, radom na prazan hod zagreje do normalne radne temperature Sonda se postavlja u otvor izduvnog lonca Ostavljajući i dalje da motor radi na praznom hodu, očitava se pokatana vrednost na skali analizatora (kazaljka mora biti stabilna) Ukoliko analizator CO ima čitač/štampač tada treba obavezno napraviti odgovarajući dijagram ili štampanu tabelu
l Zagađenje vazduha koje potiče iz automobila u budućnosti se može smanjiti promjenom stila življenja i načina putovanja. Zamjena automobila drugim sredstvima prevoza npr. biciklom dovela bi ne samo do smanjenja zagađenja vazduha već i do poboljšanja zdravstvenog stanja gradskog stanovništva koje je danas usled smanjene fizičke aktivnosti ozbiljno ugroženo
l S obzirom da je saobraćaj veliki zagađivač vazduha u gradovima i da ima brojne posledice na zdravlje ljudi i životnu sredinu u Evropi se od 1999. godine obilježava 22. septembar kao "Dan bez automobila". l Cilj ove Evropske inicijative je: da se podrži i razvije ponašanje saglasno održivom razvoju, naročito u smislu zaštite kvaliteta vazduha I smanjenja uticaja na efekat staklene bašte da se građanima pruži mogućnost da osim automobila koriste i druga sredstva prevoza, javni gradski prevoz, bicikle ili da budu pješaci. da se građanima pruži šansa da upoznaju i drugu stranu grada odnosno pozitivnu stranu zaštite životne sredine. l l l Ovaj događaj je usmjeren ka povećanju svijesti građana o zagađenju, buci i zagušenju koja nastaju usljed pretjerane zavisnosti od automobila. Ova inicijativa je u skladu sa održivim razvojem gradova, tj. davanje šanse i budućim generacijama da žive zdravo i bezbjedno.
HVALA!
- Slides: 40