Skripta iz predmeta
Uvod i principi
zaštite okruženja
Skripta iz predmeta - Uvod i principi zaštite okruženja
Departman za Inženjerstvo zaštite životne sredine | Fakultet tehničkih nauka Novi Sad
1
SADRŽAJ
UVOD U INŽENJERSTVO ZAŠTITE ŽIVOTNE SREDINE KAO DISCIPLINU ......... 4
Životna sredina u krizi............................................................................. 5
Simptomi krize životne sredine:............................................................... 5
Nova dimenzija krize životne sredine ...................................................... 6
Cilj inženjerstva zžs ................................................................................. 6
Održivi razvoj .......................................................................................... 7
Interdisciplinarnost i globalnost ............................................................. 8
OSNOVNI POJMOVI OPŠTEG INŽENJERSTVA OKRUŽENJA ................................ 9
Pojam sistema ......................................................................................... 9
Granice sistema ....................................................................................... 9
Razmena energije i materije kroz granice sistema.................................. 9
Tokovi, ciklusi i strukture sistema životne sredine ................................ 11
Struktura otvorenog sistema životne sredine ........................................ 11
Tokovi energije ...................................................................................... 12
Tokovi materije ...................................................................................... 13
Ravnotežno stanje .................................................................................. 14
KRUŽENJE VODE I GLOBALNI CIKLUSI NEKIH HEMIJSKIH ELEMENATA ..... 15
Kruženje vode ........................................................................................ 15
Hemijski elementi .................................................................................. 16
Kružni tokovi ......................................................................................... 16
Globalni ciklus ugljenika u prirodi ....................................................... 17
Globalni ciklus sumpora u prirodi ........................................................ 19
Globalni ciklus azota u prirodi ............................................................. 20
MEĐUUTICAJ CIVILIZACIJE I ŽIVOTNOG OKRUŽENJA .................................... 21
Razvitak gradova ................................................................................... 21
Demografska eksplozija ........................................................................ 22
Prehrana stanovništva........................................................................... 24
ATMOSFERA, ZNAČAJNI PARAMETRI ATMOSFERE I MDK ZAGAĐUJUĆIH
SUPSTANCI U ATMOSFERI ...................................................................................... 26
Struktura atmosfere ............................................................................... 26
Temperatura u atmosferi ....................................................................... 26
BUKA KAO SPECIFIČAN VID ZAGAĐENJA ........................................................... 29
Nastajanje zvuka i njegovo prenošenje ................................................. 29
Čovekovo uho kao prijemnik zvuka ....................................................... 32
Ultrazvuk i infra zvuk ............................................................................ 32
Dozvoljeni nivoi buke u životnoj sredini ............................................... 33
DOZVOLJEN NIVO BUKE U dB .................................................................................................34
Hotelske sobe......................................................................................... 34
Zaštita od buke ...................................................................................... 35
MAKSIMALNO DOZVOLJENE KONCENTRACIJE ZAGAĐUJUĆIH SUPSTANCI U
VODI ........................................................................................................................... 36
Maksimalna dozvoljena koncentracija zagađulućih supstanci u vodi .. 36
Osnovi određivanja graničnih koncentracija zagađujućih supstancija u
otpadnim vodama ........................................................................................................ 36
OSNOVE EKOLOGIJE ............................................................................................... 38
Ekosistem, struktura ekosistema ........................................................... 38
Lanci ishrane i veze ............................................................................... 38
Staništa i niše ........................................................................................ 40
Skripta iz predmeta - Uvod i principi zaštite okruženja
Departman za Inženjerstvo zaštite životne sredine | Fakultet tehničkih nauka Novi Sad
3
Uklanjanje čestica filtracijom ............................................................... 77
Uklanjanje čestica elektrostatičkim taložnicima ................................... 78
Prečišćavanje apsorpcijom i adsorpcijom ............................................ 80
Upotreba katalizatora za kontrolu emisije iz automobila ..................... 83
Katalitičko uklanjanje NO
x
i SO
2
iz gasovitih produkata sagorevanja 86
Uklanjanje NO
x
i SO
2
ozračivanjem elektronskim snopom ................... 86
Fotohemijsko uklanjanje NO
x
i SO
2
iz vazduha .................................... 86
Skripta iz predmeta - Uvod i principi zaštite okruženja
Departman za Inženjerstvo zaštite životne sredine | Fakultet tehničkih nauka Novi Sad
4
UVOD U INŽENJERSTVO ZAŠTITE ŽIVOTNE SREDINE KAO
DISCIPLINU
U najširem smislu reči,
životna sredina
(the Environment, die Umwelt) je sve ono
što čini okolinu ljudskog bića. Ona je ukupna kombinacija svega van ljudskog
organizma uključujući tri sfere: vazduh, vodu i zemlju, kao i sva ostala biološka bića.
U životnu sredinu spadaju i parametri kao što su temperatura, pritisak, energetski
resursi, raspoloživost hranljivih materija, kao i svi fizičko-hemijski faktori, kojima su
izložena živa bića. Životna sredina je, dakle sve ono što ima uticaj i što potpomaže
postojanje života.
Kada se govori o zaštiti životne sredine, u literaturi se mogu sresti i drugi izrazi,
kao što su: čovekova sredina, okolina, prirodne sredina, radna sredina. Svaki od njih
odnosi se na deo prostora na planeti Zemlji. U ovim podelama ključnu ulogu imali su
sociološki, urbanistički, medicinski i ekonomski prilazi, koji su doveli do lokalnih
pristupa pojedinačnim oblastima i u skladu sa time i do nuđenja rešenja za svaku
oblast posebno. Međutim, ovakav, lokalan pristup posmatranja problema, iako je u
početnim fazama izgledao ekonomski vrlo opravdan i efikasan, u dalekosežnom
smislu pokazao je ozbiljne mane. Razlog tome je upravo pogrešno izdvajanje manjih
celina u okviru životne sredine i njihovo izolovano proučavanje.
Planeta Zemlja je naša životna sredina i jedino ona predstavlja jedinstveni sistem.
Postoje tri osnovna zadatka koja se nameću pri započinjanju diskusije o problemu
zaštite životne sredine:
•
Određivanje posmatranog sistema:
-koje je neophodno zbog naglašavanja
interakcije i međusobne zavisnosti između različitih delova životnog
okruženja.
•
Naglašavanje interdisciplinarnosti:
-koja zapravo zahteva odbacivanje
fokusiranja samo na jedan aspekt posmatranog problema. Ovo je ključno za
razumevanje funkcionisanja životne sredine i poštovanje njene kompleksnosti
i raznovrsnosti.
•
Primena globalne perspektive:
-Neki od najozbiljnijih problema životne
sredine danas su globalni i shodno tome zahtevaju globalna rešenja.
Zaštita životne sredine je disciplina koja nastaje kao reakcija na iskorišćavanje
Zemlje, jedine planete pogodne za život čoveka, do krajnjih granica njenih
mogućnosti. Veliki broj naučnika upozorava da je opstanak planete doveden u pitanje,
zbog pogrešnog iskorišćavanja prirodnih resursa i narušavanja prirodne ravnoteže.
Uništavanje Zemlje čovek vrši na sopstvenu štetu, jer nebriga o životnoj sredini
dovodi do ozbiljnih ako ne i nepovratnih oštećenja onoga što bi se moglo nazvati
Zemljinim sistemima za održavanje života: ekoloških procesa koji regulišu kilmu,
čistog vazduha i vode, regulacije vodenih tokova, recikalže suštinski značajnih
elemenata, obnavljanja zemljišta i uopšte sistema koji čine planetu pogodnom za
život.
Koji su najbitniji motivi izučavanja problema zaštite životne sredine?
•
Većina čovekovih aktivnosti utiče na životnu sredinu i to, nažalost,
najčešće na negativan način.
Skripta iz predmeta - Uvod i principi zaštite okruženja
Departman za Inženjerstvo zaštite životne sredine | Fakultet tehničkih nauka Novi Sad
6
se vetrom na velika rastojanja od izvora i mogu prouzrokovati ozbiljna oštećenja
životne sredine. Primera radi, procena je da 625 miliona ljudi danas živi u oblastima
gde vazduh nije odgovarajućeg kvaliteta i to uglavnom u industrijskim gradovima.
Zagađenje vazduha gasovima koji izazivaju efekat staklene bašte (CO
2
, NO
x
i
CH
4
) prema naučnim procenama prouzrokovaće do 2030. rast prosečne temperature
od 1.5-4.5 °C, koji će uzrokovati ozbiljne poremećaje, podizanje nivoa mora i pojavu
čestih i razornih oluja.
Nova dimenzija krize životne sredine
Mnogi se pitaju da li je kriza životne sredine zaista toliko ozbiljna? Optimisti
kažu da su i u prošlosti postojale » zastrašujuće priče o životnoj sredini«, ali ljudska
vrsta još uvek opstaje. Međutim, zaboravlja se na nekoliko aspekata današnje krize,
koji je bitno razlikuju od situacija u prošlosti:
•
Globalnost problema:
U današnje vreme čovek ima sposobnost da menja
životnu sredinu na globalnom nivou. Zagađenja koja se proizvode na jednom
mestu vrlo brzo se prenose na široku oblast i postaju opšti problem. Polutanti
ne poznaju granice. Nuklearno zagađenje koje je emitovano prilikom nesreće
u Černobilu 1986. za manje od nedelju dana proširilo se na celu Evropu.
•
Brzo napredovanje problema:
Zabrinjavajući je tempo kojim ozbiljni problemi
po životnu sredinu napreduju. Stepen promena je sve veći.
•
Dugoročnost:
Efekti zagađenja ostaće kao problem i za buduće generacije.
Toksični hemijski otpad i radioaktivni otpad iz nuklearnih elektrana neće se
degradirati ni za 1000 godina.
•
Ne poznavanje potpunih efekata:
Još uvek nismo sasvim sigurni u to kakva
dejstva imaju koji polutanti ni kakve efekte će imati neka čovekova delovanja.
Razvijanjem novih tehnologija, kao i nepažljivim korišćenjem postojećih,
razvijamo i nove rizike.
Cilj inženjerstva zžs
Prilikom projektovanja bilo kojeg postrojenja potrebno je u obzir uzeti niz
faktora: ekonomskih, tehnoloških, socioloških, zaštite životne sredine i drugih.
Prilikom razmatranja postojećih rešenja, planova, ponuđenih tehnologija, lokacija i
slično, potrebno je izbalansirati sve fakore i odrediti koja solucija bi sveobuhvatno
predstavljala opšti, javni interes. Cilj inženjerstva zaštite životne sredine je u tome da
u novim projektima i planovima, kao i u već postojećim postrojenjima i delovanjima,
prepozna potencijalne negativne uticaje na životnu sredinu, kao i da ponudi
odgovarajuća rešenja. Inženjerstvo zaštite životne sredine bi dakle, trebalo da osigura
uključivanje i faktora zaštite životne sredine u projektovanje i planiranje, kao i
iznalaženje solucija koje su po životnu sredinu najbezopasnije.
U tom smislu tipični zadaci inženjerstva zaštite životne sredine su:
•
Ustanovljavanje, analiza i ocena postojećeg stanja.
•
Primena postupaka prevencije (pollution prevention).
•
Ponovno korišćenje otpadnih materija (reciklaža-recycling).
•
Procesno sprečavanje zagađenja (pollutants treatment).
•
Odlaganje štetnih i opasnih materija (disposal or release)
•
Predviđanje budućeg ponašanja.
