ZAGAIVANJE VAZDUHA Izvori zagaenja i osnovni zagaivai vazduha

ZAGAĐIVANJE VAZDUHA (Izvori zagađenja i osnovni zagađivači vazduha)

Uvod l l Osnovne funkcije vazduha na Zemlji su biološka (primarna) i proizvodna (sekundarna). Najvažnije komponente vazduha koje su neophodne za život na Zemlji su: kiseonik - za disanje, ugljendioksid – za fotosintezu i azot - za sintezu biljnih bjelančevina. Proizvodna funkcija vazduha zasnovana je na kiseoniku, koji omogućava sagorijevanje i proizvodnju energije neophodne za opstanak savremene civilizacije. Pomoću kiseonika iz vazduha moguć je proces sagorijevanja, što znači da se kiseonik troši prilikom svih aktivnosti u kojima je potrebno sagorijevanje. Zahvaljujući prisustvu kiseonika pri sagorijevanju, omogućena je proizvodnja energije, sekundarne (toplotne, sagorevanjem fosilnih goriva) i tercijarne (električne).

Sastav vazduha l l l Atmosfera je gasoviti omotač smješe gasova oko Zemljine kugle, koja sve razređenija dopire i do 3. 000 km u visinu. Ova smjesa gasova sastoji se od azota (78%, 1), kiseonika (21%), 0, 04% ugljendioksida, argona (0, 9%) i promjenljivih količina vodene pare. Na ostale gasove otpada 0, 04%: neon, helijum, krypton, ksenon, vodonik. U tragovima nalazimo ozon, metan, amonijak, azotni dioksid, sumpordioksid i čestice aerosola. Ova mješavina gasova štiti živi svijet na Zemlji apsorbovanjem ultravioletnog zračenja I smanjivanjem temperaturnih ekstrema između dana i noći. Vazduh se sastoji, ima bezbroj primjesa komponenti. On se sastoji od: 1. gasovitih sastojaka, 2. vodene pare, 3. veoma sićušnih čvrstih čestica.

Gasoviti sastojci l l l Gasoviti sastojci - čist vazduh sadrži mnogobrojne sastojke, ali u najvećim količinama, u njegovom sastavu se nalaze: azot (N 2) - bezbojni gas slabo rastvorljiv u vodi. Inertan je i ne igra direktno neku ulogu u biohemijskim procesima, već u obliku raznih važnih jedinjenja, pa tako ulazi u strukturu mnogihorganskih molekula (npr. aminokiseline). Neki mikroorganizmi i biljke vezuju azot iz vazduha. kiseonik (O 2) - je najvažniji sastojak vazduha. On omogućava život viših organizama, u koje spadai čovek. Stvarao se procesom fotosinteze biljaka na kopnu i fitoplanktona u moru, koji ga i danas obnavljaju, velike količine kiseonika vezane su u Zemljinoj kori u obliku oksida. Igra značajnu ulogu u biohemijskim porocesima, pa ulazi u sastav proteina, masti i ugljovodonika ugljendioksid (CO 2) - javlja se kao produkt disanja biljaka, životinja i ljudi kao i sagorevanjem I raspadom organskog materijala. Prilikom apsorpcije i rastvaranja u vodi reaguje dajući ugljenukiselinu. Količina ovog gasa u vodama mora i okeana nadmašuje 60 puta njegovu količinu u vazduhu. Apsorbuje infracrveno zračenje i bar 50% učestvuje u efektu staklene bašte. ostatak od 0, 94% čine razni drugi suvi gasovi; helijum, argon, kripton, ksenon. . .

l l l Vodena para je stalno prisutna u vazduhu. Za ljudski organizam je najpovoljnija vlažnost od 50% pritemperaturi 18 20°C. Relativna vlažnost predstavlja stepen zasićenosti vazduha vodenom parom, to je odnos između postojeće količine vodene pare u vazduhu i maksimalne količine (do 100%) koju bi vazduh, pri određenim uslovima mogao da primi. Čvrste čestice nastaju od raznih ljudskih aktivnosti, kao i nekih prirodnih pojava, kao što su: erupcije vulkana, šumski požari, zemljotresi, peščane oluje i drugo; zatim, ima i nešto sitnijih čestica svemirske prašine, pa i mikroorganizama.

Aerozagađenje l l Danas se čist vazduh praktično ne može više naći u prirodi. On je zagađen brojnim zagađujućim materijama nastalim ljudskim aktivnostima. Pod zagađenim vazduhom podrazumeva se prisustvo novih sastojaka do tada nepoznatih u u običajenom sastavu, ili onih već prisutnih, kojima se količina povećava u enormnom obimu. To je vazduh koji sadrži štetne materije iznad maksimalno dozvoljene koncentracije. Zagađenost vazduha se naziva i aerozagađenje Aerozagađenje je prisustvo hemijskih, fizičkih ili bioloških agenasa u vazduhu koji menjaju prirodne karakteristike atmosfere, to je prisustvo primesa koje su nastale ljudskom proizvodnom djelatnošću, a dospele su u atmosferu u vidu gasova, pare, prašine, dima, magle, ili pak ako primese dospiju u vazduh iz prirodnih izvora.

l l l l Aerozagadjenje ima opsti značaj, a posledice su: umanjena vidljivost, neprijatni mirisi, izvor je prljavštine, izaziva prljanje materijalnih dobara, raznih predmeta, koroziju metala, oštećenje fasada, spomenika i sl. oštećuje biljni fond i dr.

l l l l l Na osnovu ovoga možemo zaključiti da zagađenje može da se prenese na velika rastojanja u odnosu na mjesto izvora. Rastojanje zavisi od brzine sedimentacije i difuzije aerozagađenja. Za higijensko ocjenjivanje aerozagađenja potrebno je poznavanje: kvaliteta (fizičkih i fizičko-hemijskih svojstava) zavisi od tehnološkog procesa, vrste sirovine koja se koristi u tom prosesu i polufabrikata ili finalnog produkta. kvantiteta, od koga zavisi dejstvo posmatrane materije. Industrija je preko svojih tehnoloških procesa najveći zagađivač vazduha, pa tako i aerozagađenje zavisi od vrste industrije. Kao najveći zagađivači smatraju se sledeće industrijske grane: energetski objekti hemijska industrija objekti crne i obojene metalurgije industrija nemetala i građevinskog materijala industrija celuloze i papira

Izvori i vrste zagađujućih materija l l l Na sastav i kvalitet vazduha čovjek je počeo da djeluje tek u nekoliko poslednjih vijekova, a ozbiljnije u poslednjih nešto više od 100 godina. Glavni uzrok aerozagađenja je proizvodnja energije, čiji je glavni cilj poboljšanje kvaliteta života i dovodi do degradacije osnovnih uslova života, a na račun tog kvaliteta. Energija omogućava poboljšanje kvaliteta života, istovremeno proizvodeći zagađenja, a zagađenja degradiraju kvalitet života. Vazduh je danas najviše zagađen u urbanim i industrijskim centrima. Prema podacima Svjetske zdravstvene organizacije, danas već više od dve trećine svetskog stanovništva ne diše čist vazduh. Uopšteno, zagađenje vazduha može da bude: lokalno - vezano za gradove i krupnije industrijske regione. U okviru gradova ili industrijskih regiona, uže posmatrano, susrešemo se i sa sublokalnim zagađivanjem, jer zagađenje vazduha u nekom većem gradu ili industrijskom regionu, nije ravnomerno raspoređeno. globalno - karakteristično za cijelu atmosferu. Posledica je prethodnog i uslovljeno je vazdušnim strujanjima kojima se zagađen vazduh iz jednih oblasti prenosi u druge, često i veoma udaljene

l Zagađivanje atmosfere sadrži tri glavne komponente: l l l izvor – atmosfera - receptor (primalac) Izvori zagađivanja vazduha su brojni i mogu biti prirodni i vještački. Prirodni izvori se najčešće karakterišu ograničenim trajanjem i izraženom lokalnošću (vulkani i požari), mada i prirodno zagađivanje može da u izvjesnoj mjeri ima globalni karakter (primer su mikrobiološka aktivnost u okeanima, aktivnostvelikih vulkana). Vještački ili antropogeni izvori zagađivanja se odnose na pojave koje su globalne i trajne, a koje je prouzrokovao čovek. U vještačke izvore zagađivanja spadaju: individualna ložišta, kotlarnice i toplane, termoelektrane, nuklearne elektrane, industrijski objekti (naročito hemijske i metaloprerađivačke industrije), zanatski objekti, saobraćajna i transportna sredstva

l l l Zagađujuće materije koje nastaju iz ovih izvora su različite vrste i sastava, najčešće su to: ugljenikovi I azotovi oksidi, sumporna jedinjenja, ugljovodonici, čvrste čestice i drugo. Podjela zagađivača može da se izvrši na više načina: prema vrsti, načinu nastajanja, učestalosti, količinama, štetnom dejstvu. . . Podjela prema vremenu i načinu nastanka odnosi se na primarne I sekundarne zagađujuće materije. l Primarne zagađujuće materije su stabilne materije koje direktno izlaze iz dimnjaka ili drugih objekata i ne raspadaju se lako, a izvor im je poznat (olovo iz izduvnih gasova, sumpordioksid iz dimnjaka, azotovi oksidi iz azotara ili fabrika vještačkih đubriva i sl. ). l Sekundarne zagađujuće materije nastaju fotohemijskim i fizičkohemijskim reakcijama, pa im je sastav manje poznat. Nastaju mješanjem i sjedinjavanjem primarnih (kao što su, npr, kisele kiše). Njihovo obrazovanje zasniva se na termalnim i fotohemijskim reakcijama. Najčešća i najtipičnija posledica termalnih reakcija u atmosferi je nastajanje smoga l Smog se obrazuje pri visokoj vrijednosti emisije (dim) i visokoj vlažnosti vazduha (magla)uz potpuno ili gotovo potpuno odsustvo vjetra. Tada dolazi do obrazovanja crnih dimova, naročito u urbanim sredinama sa gustim saobraćajem i/ili razvijenom industrijom. Glavni sastojci smoga su toksični, a dejstvo smoga se ispoljava negativno u prvom redu na čovjeka, biljke i životinje urbanih sredina l

l l Fotohemijske reakcije odvijaju se pod uticajem svjetlosne energije koja dovodi do disocijacije ili ekscitacije dva molekula nakon čega dolazi do njihove međusobne reakcije. Najčešća posledica ovih reakcija je obrazovanje fotohemijskog smoga ili foto smoga. Osnovni uslovi za nastanak fotosmoga su visok nivo emisije polutanata u atmosferu, vedro i sunčano vrijeme (niska relativna vlažnost vazduha) i potpuno ili gotovo potpuno odsustvo vjetrova. Maksimalne koncentracije zagađujućih supstanci javljaju se u vazduhu tek nakon nekoliko sati od momenta najveće emisije primarnih polutanata u atmosferu - oko podneva i kasnim večernjim satima. Produkti fotooksidacionih produkata najčešće se ne zadržavaju duže vrijeme na mjestu njihovog nastajanja, tako da direktne, tragične posledice, kao u slučaju smoga, nisu uočavane. Kvalitativno i kvantitativno najbrojniji su gasovi koji nastaju sagorevanjem fosilnih goriva i pritehnološkim postupcima raznih industrija. Najčešće to su: sumpordioksid, ugljenmonoksid, azotovi oksidi, ugljovodonici korigovani na metan, ugljendioksid, freon, alkalsulfonati, hlorovani ugljovodonici, formaldehid, fluoridi i dr l U savremenom svetu nivo zagađenja atmosfere u nekom regionu u korelaciji je sa stepenom industrijalizacije tog regiona i/ili gustinom saobraćaja. l Najbolji primer ovoga je produkcija SO 2 – razvijeni sever produkuje 93%, a nerazvijeni jug 7% ovog gasa. Merenja su pokazala da zagađenje pojedinim zagađivačima u velikim urbanim centrima može da bude desetinama, pa i stotinama puta veće od dozvoljenog. Emisija zagađujućih supstanci zavisi od vrste goriva koje se koristi, načina njegovog sagorevanja, od tipa industrije i u njoj prisutne tehnologije, pri čemu su količine polutanata koji se emituje u atmosferu izuzetno velike.

Mjere za zastitu vazduha od zagadjivanja l l l l l Sprečavanje i smanjivanje zagađivanja vazduha sprovodi se: propisivanjem graničnih vrijednosti emisija i imisija; propisivanjem graničnih vrijednosti zagađujućih materija u tečnom gorivu; postupnim smanjivanjem potrošnje supstanci koje oštećuju ozonski omotač; podsticanjem primene čistijih tehnologija i obnovljivih izvora energije; podsticanjem uštede energije i povećanja energetske efikasnosti; usklađivanjem dokumenata prostornog uređenja sa programima zaštite životne sredine I planovima zaštite i poboljšanja kvaliteta vazduha; primenom tehničko-tehnoloških i drugih mjera sa sprečavanje ili smanjivanje zagađivanja vazduha; sprovođenjem mera iz akcionih i sanacionih planova.

l l l Kontrola kvaliteta vazduha vrši se sistemskim mjerenjima imisije preko mreže meteoroloških stanica, čija brojnost zavisi od broja stanovnika, broja izvora emisije, meteroloških parametara. Najviše ih ima u Beogradu (18), Novom Sadu i Nišu (16). U Beogradu se od osnovnih zagađujućih materija mjeri: čađ, sumpordioksid, azotdioksid, prizemni ozon, ugljenmonoksid, taložne materije, suspenzovane čestice, a od specifičnih akrolein, amonijak, policikličniar omatični ugljovodonici i dimetilamin (u Krnjači). Problemi za rešavanje zagađenja vazduha: • nepotpuna mreža praćenja zagađenosti, • saobraćaj (upotreba starih vozila koja se loše održavaju i vozila bezka talizatora, loš kvalitet goriva, nedostatak parking mesta, ulice ″kanjonskog″ tipa), • nizak nivo tehničke opremljenosti i upotreba zastarelih tehnologij a uindustriji, • velika blizina energetskih i industrijskih objekata u odnosu na naselja, • veći broj termoenergetskih objekata na jednom mestu koji kao pogonskogorivo koriste ugalj sa visokim procentom sumpora.

l l l Važeći propisi koji regulišu zaštitu vazduha od zagađenja su: 1. Zakon o zaštiti životne sredine 2. Pravilnik o graničnim vrednostima, metodama merenja imisije, kriterijumima zauspostavljanje mernih mesta i evidenciju podataka 3. Pravilnik o graničnim vrednostima emisije, na�inu i rokovima merenja i evidentiranjapodataka 4. Odluka o sistematskom ispitivanju sadržaja radionuklida u životnoj sredini 5. JUS i ISO standardi od 1973. godine

l l l Drumski saobraćaj kao izvor zagađenja vazduha Veće zagađenje vazduha u naseljenim mjestima javlja se pri intenzivnijem liženju za vreme hladnih, maglovitih dana u zimskom periodu, bez vetra i stanju inverzije – stabilno stanje. Ovo zagađenje ugradovima zove se„smog“(smoke - dim, fog – magla). Smog sesasroji od: SO 2, čvrstih aerosola raznog sastava i vazdušnih kapljica uobliku aerosola – magla. Ovakvo zagađenje vazduha utiče na iritaciju ioboljenje respiratornih organa. Pored naselja, drumski saobraćaj je najveći emiter dima i čestica čadji. U urbanim sredina oko 60% odukupne količine svih zagađujućih supstanci vazduha potiče od motorasa unutrašnjim sagorevanjem. Mešanje goriva sa vazduhom oksidujuse mnogi ugljovodonici dajući CO, CO 2 i vodenu paru. Aldehidi su najprisutnije oksidovane supstence u izduvnim gasovima i poseduju visoki stepen fotohemijske reaktivnosti. Radi smanjenja zagađenosti vazduha saobraćajem danas se koristi BIOGORIVO

l l l Hemijski udesi kao izvori zagađenja vazduha Nekontrolisano oslobađanje opasnih materija u okruženju, spada u neželjenu pojavu i u odnosu na mjesto nastanka i posledice se dijele na pet nivoa: 1. Opasne instalacije (kao posledica rada, nerada radnika), 2. Industrijski kompleks, 3. Opštinski nivo, 4. Regionalni nivo, 5. Međunarodni nivo. Primeri hemijskih udesa u svetu: 1976. - Italija -oblik dioksida, ljudi iseljeni, životinje otrovane, kuće porušene, zemljište sahranjeno. 1984. – Indija –curenje metilcijanata, poginulo 3000 ljudi, 200 000 otrovano, 100 000 oslepelo. 1986. – Švajcarska – požar u skladištu pesticida. Pojave koje prate hemijske udese su najčešće kontaminirano zemljište, atmosfera, vazduh, voda i vegetacija. Kontaminiranim regionom smatramo reon zagadjen zemljištem i vodom tokom hemijskih udesa. Po nastanku kontaminacije formira se primarni oblak, a od onog što je ostalo na zemljištu, sekundarni oblak. Oblak ima svoju dubinu i širinu. Osa dubine se poklapa sa pravcem duvanja vjetra prizemnog sloja. Opasni su oni oblaci koji su teži od vazduha. Na postojanost oblaka djeluje i temperatura

l l l l Zagađivanje vazduha iz industrijskih i komunalnih deponija Otpad raznog porekla najlakše odlažemo što dalje od naše blizine, ne slutećida to postaje nov izvor zagađenja sredine. Svrstavamo ih u: 1. Odlaganje na deponije, 2. Bacanje u mora i okeane, 3. Odlaganje u starim rudnicima. Postoje divlje i propisane deponije. Divlje deponije predstavljaju izabrane površine zemljišta ili druge podloge zaskladištenje otpada. Propisane ili uredjene deponije su izgrađene i uredjene po svim propisima. Po poreklu mogu biti: Industrijske i Komunalne deponije. Važan proces koji se odigrava u svakoj deponiji je degradacija otpadnih supstanci u prisustvu vode i vazduha pri čemu se stvaraju nove organske ili neorganske supstane, koje se dalje oslobađaju u atmosferu ili tlo. Industrijske deponije sadrže mnogo opasnije supstance i proučavaju se pojedinačno: 1. Nuklearne – Be, Cd, U. 2. Pesticidi – As, Cd, Cu, Hg, Mn, Pb, Ni, Zn. Veoma značajno mesto zauzima odlaganje visoko rizičnog otpada, kojih nema u našoj zemlji, pa se on izvozi u druge gde su greške pri transportu katastrofalne i pogubne po život ljudi zbog koncentracije visoko razičnih elemenata i materija u tom otpadu. Za prečišćavanje vazduha veliku primenu našli su cikloni, koji izdvajaju čestice poput cementne prašine, piljevine, letećeg pepela i druge sličnečestice

Monitoring otvorenog prostora i MDK za vazduh u zivonoj sredini l l Da bi mogla da se odredi količina neke zagađujuće materije i njeno štetno dejstvo, potrebno je da se zna u kojim količinama ona ne može da škodi ljudskom organizmu. Zbog toga se određuju maksimalno dozvoljene koncentracije, koje se, uglavnom, određuju po tome koliko su štetne po ljudsko zdravlje, odnosno uzima se krajnja granica moguće štetnosti, prema bilo kojem pokazatelju: toksičnosti, opšte sanitarnom i drugo. Maksimalno dozvoljena koncentracija neke štetne materije je ona količina koja kod čovjeka svakodnevno izloženog u dužem periodu ne izaziva patološke promjene ni oboljenja, ne narušava biološki optimum za čovjeka. Ona se obeležava skraćenicom MDK. Za relativno čist vazduh smatramo onaj u komekoncentracije ne premašuju dopuštene granice i upravo zbog toga se i utvrđuju maksimalno dopuštene koncentracije za svaku zagađujuću materiju posebno. Maksimalno dopuštene koncentracije su količine zagađujućih materija koje na čoveka ne deluju štetno ni direktno ni indirektno, niti izazivaju neprijatan osjećaj, one koje mu ne smanjuju radnu sposobnost i ne utiču negativno na njegovu psihu i raspoloženje, a isto tako bitno ne utiču na rastinje i životinje

l l l Prema Pravilniku o graničnim vrijednostima, metodama mjerenja i emisije, kriterijumima za uspostavljanje mjernih mjesta i evidenciji podataka, monitoring određenog broja zagađivača mora se obavljati sistematski na određenim mjernim tačkama, u određenom trajanju uz standardne analitičke metode. Zagađujuće materije za koje se vrši sistematsko merenje su: Organske materije (sumpor-dioksid, čađ, suspendovane čestice, azotdioksid, prizemni ozon, ugljen-monoksid, hlorovodonik, hlor, fluorovodonik, amonijak i vodoniksulfid) Taložne materije iz vazduha, Teški metali u suspendovanim česticama (kadmijum, mangan, olovo i živa), Organske materije (ugljendisulfid, stiren, tetrahloretilen, toluen, formaldehid, 1, 2 dihloretan iakrolein) Kancerogene materije (akrilonitril, arsen, benzen, čestovalentni hrom, nikl, policiklični aromatičniugljovodonici, vinilhlorid i azbest)

l l Uzorkovanje vazduha vrši se na mjernim mjestima za uzorkovanje vazduha - u mjernim stanicama. Izbor mjernih stanica za praćenje kvaliteta vazduha se vrši u odnosu na postavljeni cilj ispitivanja. Mjerne stanice se klasifikuju po: 1. Tipu područja na: l l l Gradske- trajno izgrađeno područje, Prigradske - uglavnom građevinsko područje; stambena naselja pomešana saneizgrađenim područjima (mala jezera, šume, poljoprivreda), Ruralne - sva područja koja ne ispunjavaju kriterijume gradskih i prigradskih.

l 2. U odnosu na izvor emisije: l l l Osnovna - mjerna stanica koja nije ni saobraćajna ni industrijska, Saobraćajna - pod uticajem saobraćaja: mjerna stanica smještena tako da na nivo zagađenja utiču uglavnom emisije od saobraćaja, Industrijska - mjerna stanica smještena tako da na nivo zagađenja utiču uglavnom emisije od obližnjeg (jednog) industrijskog postrojenja ili industrijskog područje.

l l Praćenje kvaliteta vazduha se sprovodi u zavisnosti od vremena mjerenja kao: 1. Kontinualno - mjerenja koja se sprovode neprekidno na stacionarnim mjernim stanicama. 2. Povremeno - prema utvrđenim programima i planovima, na stacionarnim mjernim stanicama(ravnomjerno se raspoređuju tokom godine, da bi se izbjeglo dobijanje neadekvatnih podataka o prosječnom kvalitetu vazduha). 3. Privremeno: na određenim mjernim mjestima (indikativna mjerenja, koja upotpunjuju kvalitet drugih podataka m. Jerenja)

l l l l l Ljudsko društvo je od samih početaka težilo ka stalnom napretku, razvoju novih tehnologija, bivalo usmereno na budućnost i razvijalo sebe istovremeno menjajući životnu sredinu oko sebe. Iako je u početku razvoj čovjeka bivao podređen prirodi, zatim bio u skladu s njom, vremenom je isti dominirao prirodom podređujući je svojim potrebama. Danas je priroda ostavljena na milost i nemilost čovjeku, koji se razvija na njen račun Bogatstvo prirodnih resursa je ugroženo, osnovni, egzistencijalni resursi postaju ograničeni, zemljište, vazduh i voda postaju sve više zagađeni. čist vazduh je osnov za zdravlje i život ljudi i čitavog ekosistema. Uprkos smanjenoj industrijskoj i privrednoj aktivnosti u Republii Srpskoj, visok je nivo emisija u vazduh. Kvalitet vazduha je upojedinim dijelovima Republike Srpske uslovljen emisijama sumpordioksida, azotovih oksida, ugljen-monoksida, čađi, praškastih materija i drugo, koje potiču iz termoenergetskih objekata i industrijskih postroje nja, takođei neracionalna upotreba sirovina i energije, loše održavanje i sl. mogu dovesti do akcidenata koji imaju veliko negativno dejstvo po zdravlje ljudi i životnu sredinu Zagađen vazduh odražava se na negativno na zdravlje ljudi. Niz epidemioloških istraživanja ukazuju da povećano zagađenje vazduha utiče na povećanje broja slučajeva od oboljenja disajnog trakta, ali zbog mnogobrojnih dodatnih faktora teško je ovakvim epidemiološkim studijama sa sigurnošću dokazati pravoguzročnika. Postoji velika potreba i društveni interes za sprovođenje mjera zaštite od zagađivanja u cilju zaštite zdravlja ljudi, materijalnih i kulturnih dobara i životne sredine. Naročito u nerazvijenim i zemljama u razvoju, teško je ispratiti trend globalnih promena i usmjeriti finansijske i cjelokupne društvene resurse nasmanjenje koncentracija zagađuju�ih supstanci u vazduhu.

HVALA NA PAŽNJI!