SVEUČILIŠTE U RIJECI

GRAĐEVINSKI FAKULTET

Dr.sc. Čedomir Benac, red.prof.

ZAŠTITA OKOLIŠA ZA STUDENTE STRUČNOG STUDIJA GRAĐEVINARSTVA

Rijeka, 2008.

SADRŽAJ:

1. UVOD ........................................................................................................................4

1.1. ZAŠTITA OKOLIŠA I EKOLOGIJA

1.2. GLOBALNI EKOLOŠKI SUSTAV

2. GEOKEMIJSKE SFERE ZEMLJE .........................................................................10

2.1. GEOKEMIJSKI SUSTAV ZEMLJINE KORE................................................ 10

2.2. GEOKEMIJSKI SUSTAV HIDROSFERE ...................................................... 11 2.2.1. Struktura i bitna svojstva vode 2.2.2. Globalni kružni tok vode 2.2.3. Geokemijski sustav površinskih i podzemnih voda 2.2.4. Geokemijski sustav mora i oceana

2.3. GEOKEMIJSKI SUSTAV ATMOSFERE ....................................................... 18 2.3.1. Građa i sastav atmosfere 2.3.2. Geokemijski procesi u atmosferi

3. BIOSFERA ..............................................................................................................21

3.1. EKOLOŠKI ČIMBENICI……………………………………………………..21

3.1.1. Abiotički čimbenici 3.1.2. Biotički čimbenici

3.2. EKOSUSTAV ................................................................................................... 28 3.2.1. Vrste ekosustava 3.2.2. Energija i bioproizvodnja ekosustava

3.3. BIOGEOKEMIJSKI CIKLUSI U EKOSUSTAVU…………………………………..33 3.3.1. Kruženje biogenih elemenata 3.3.2. Djelovanje otrova

4. UZROCI ONEČIŠĆENJA OKOLIŠA ....................................................................37 4.1. PRIRODNI UZROČNICI ................................................................................. 39

4.1.1. Endogenetski uzorčnici 4.1.2. Egzogenetski uzročnici 4.1.3. Klimatske promjene 4.1.4. Promjene morske razine

4.2. ANTROPOGENI UZROČNICI........................................................................ 60 4.2.1. Eksplozivan rast stanovništva i urbanizacija 4.2.2. Razvoj industrije i energetike 4.2.3. Povećanje otpada 4.2.4. Razvoj prometa 4.2.5. Razvoj poljoprivrede

5. ZAŠTITA PRIRODE...............................................................................................67

5.1. ZAŠTITA PRIRODE U REPUBLICI HRVATSKOJ ...................................... 68

2

6. ZAŠTITA OKOLIŠA ..............................................................................................76

6.1. ONEČIŠĆENJE I ZAŠTITA ZRAKA.............................................................. 77 6.1.1. Uzroci i posljedice onečišćenja atmosfere 6.1.2. Zaštita zraka od onečišćenja

6.2. ONEČIŠĆENJE I ZAŠTITA VODE I MORA................................................. 84 6.2.1. Uzroci i posljedice onečišćenja površinskih i podzemnih voda 6.2.2. Zaštita voda 6.2.3. Uzroci i posljedice onečišćenja mora 6.2.4. Zaštita Jadranskog mora

6.3. ONEČIŠĆENJE I ZAŠTITA TLA.................................................................... 94 6.3.1. Uzroci i posljedice onečišćenja i degradacije tala 6.3.2. Zaštita tla

7. OTPAD ..................................................................................................................103

7.1. VRSTE OTPADA........................................................................................... 104

7.2. GOSPODARENJE OTPADOM ..................................................................... 106

7.3. ZBRINJAVANJE OTPADA........................................................................... 109 7.3.1. Mehaničko-biološka obrada 7.3.2. Termička obrada 7.3.3. Odlaganje

7.4. ZBRINJAVANJE OTPADA U REPUBLICI HRVATSKOJ......................... 113

7.5. SANITARNO ODLAGALIŠTE KOMUNALNOG OTPADA...................... 115

8. GRADITELJSTVO I OKOLIŠ …………………………………………………..118

8.1.PROSTORNO PLANIRANJE I ZAŠTITA OKOLIŠA…………..………….118

8.2. STUDIJE UTJECAJA NA OKOLIŠ .............................................................. 120

8.3. ZAŠTITA OD ŠTETNOG DJELOVANJA BUKE ........................................ 121

9. LITERATURA ......................................................................................................123

3

1. UVOD

1.1. ZAŠTITA OKOLIŠA I EKOLOGIJA Industrijska revolucija otvorila je novu stranicu ljudske povijesti. Do tada je odnos čovjeka prema prirodi imao održiva obilježja. Pojavom industrijskog društva stanje se dramatično mijenja pa stanje poprima neodržive značajke. Naime, industrijska i tehnološka revolucija sve više prijeti razaranjem prirodne ravnoteže i uništenjem pojedinih ekosustava. S druge strane, štete izazvane u biosferi prijete zaustavljanjem razvoja. Zaštita okoliša je stoga značajno stručno pitanje u kojem sudjeluju mnoge struke: biolozi/ekolozi, kemičari, geolozi i pedolozi, sociolozi (jer je zaštita okoliša i društveno pa i filozofsko pitanje), prostorni planeri (građevinari, urbanisti, arhitekti, geografi) i liječnici. Zaštita okoliša je zato interdisciplinarno stručno pitanje. Koji su osnovni problemi u okolišu nastali pod utjecajem čovjeka? Prvi i osnovni problem je eksplozivni porast stanovništva na Zemlji u posljednjih stotinjak godina iz kojeg slijede ostali problemi. To su:

- promjena klime (efekt staklenika tj. zagrijavanje zbog povišenja koncentracije stakleničkih plinova);

- deforestacija i desertifikacija i povećanje erozije, odnosno smanjenje šumskih površina, povećanje pustinjskih predjela i degradacija obradivog tla zbog erozije;

- smanjivanje koncentracije ozona u atmosferi (zbog povećanja CFC i metana); - smanjenje biodiverziteta zbog izumiranje vrsta; - onečišćenje i zagađivanje tla, podzemnih voda, površinskih voda, mora i zraka; - odlaganje i zbrinjavanje sve veće količine otpada.

Zašto je poznavanje osnovnih principa zaštite okoliša važno za građevinske inženjere? Graditeljstvo je jedna od temeljnih djelatnosti na kojima počiva razvoj ljudske zajednice. Tijekom građenja i eksploatacije građevine neminovne su štete prouzročene na okolišu. Međutim, poznavanjem problema one mogu biti minimalizirane, a ignoriranjem problema te štete mogu biti nerazumno velike. Prilikom prostornog planiranja, gdje uz urbanističku struku, značajno sudjeluje i graditeljska, pažljivim planiranjem razvoja mogu se, ne samo izbjeći značajne štete, nego čak i poboljšati stanje okoliša, prouzročeno prethodnim nepažljivim djelovanjem. Potrebno je naglasiti da promjene okoliša prouzročene prirodnim promjenama mogu prouzročiti značajne, a ponekad i katastrofalne štete na ekosustavima. Zato je u zaštiti okoliša važno poznavati prirodne opasnosti (eng. natural hazards), kao što su poplave, suše i oluje, a među njima značajno mjesto zauzimaju geološke opasnosti (eng. geological hazard). Tri su prirodne opasnosti geološkog tipa. To su potresi, vulkanske erupcije te klizišta i odroni. Zato je za prognoziranje, praćenje i procjena rizika i tehničko savjetovanje i kontrolu, neophodno poznavanje geoznanosti. Približan broj ljudi koji su pogođeni prirodnim katastrofama od 1980. do 1990. (bez poginulih) je bio 28.4 x106 od potresa, 3.2 x106 od klizišta i 0.6 x106 od vulkana. Mnogo veći broj ljudi pogodile su druge prirodne katastrofe: 952.2 x106 suše, 524.6 x106 poplava i 150.3 x106 oluja. Zajednička je osobina ovih šest prirodnih opasnosti brzina kojom se opasnost pretvara u katastrofu. Još je jedna prirodna opasnost u kojoj je opasnost kumulativna i ne mora se primijetiti prije nego nastupi katastrofa. Ta je opasnost po prirodi geokemijska. Jer, suprotno ljudskim očekivanjima, Zemljina površina u svom prirodnom kemijskom

4

obliku nije bezopasna. Primjerice, teške kovine ili radioaktivni elementi nejednoliko su raspoređeni u prirodi uzrokujući mogućnost pojave u otrovnim koncentracijama ili hranidbenim nedostatnostima (eng. nutritional deficiencies) u vodi ili tlu nekog područja. Iako djelovanje čovjeka može prouzročiti neke lokalne kemijske perturbacije, "prirodne koncentracije" kod lokalnih geokemijskih anomalija također moraju biti uzete u obzir. Zaštita okoliša postaje profitabilna djelatnost. Mnoge velike korporacije očekuju velike profite u prodavanju zelenih tehnologija. Recikliranje otpada također je profitabilno. Primjer profitabilnosti je plaćanje odnosno komunalna naknada za odlaganje (zbrinjavanje) otpada. Građevinska struka aktivno sudjeluje u projektiranju i osnivanju odlagališta otpada, pa to sve više postaje jedna od značajnijih graditeljskih djelatnosti. U Hrvatskoj danas ne postoji zelena politička stranka, ali zato postoji zeleni pokret s pedesetak aktivnih organizacija i skupina. Načelno svi imaju vrlo plemeniti cilj, a to je život i razvoj u skladu s postavkama održivog razvoja. To znači da resursima (neobnovljivim izvorima) treba upravljati tako da se ne umanji mogućnost budućim generacijama da zadovolje svoje potrebe. Okoliš (eng. environment) je pojam za cjelokupnost prirodne i po čovjeku stvorene (antropogene) okoline, tj. skup biotskih faktora (živa priroda) i abiotskih faktora (neživa priroda: stijene, tlo, voda, zrak) te njihov odnos. Iz toga slijedi pojam zaštita okoliša (dio toga je i zaštita prirode), koja je stručno pitanje ali i masovni pokret (ekološki pokret), a u posljednje vrijeme i vrlo profitabilna djelatnost. Globalni okoliš (eng. Global environment) je planetarni prostor u kojem se zbivaju utjecaji između prirode i svjetskog stanovništva, kao cjelokupnost svih njihovih međusobnih prostorno-vremenskih utjecaja. Ekosustav (eng. Ecosystem) je dio okoliša potreban za održavanje života i životnih zajednica. Često se izraz upotrebljava u obliku globalni ekosustav, čime se misli na cjelokupnost života na Zemlji. Geofiziologija je pojam za novu znanstvenu disciplinu koja se bavi sveukupnošću fizikalnih, kemijskih i bioloških procesa na Zemlji. Povezana je s teorijom o Geji, kao hipotezom da je biosfera samoprilagođavajuće biće, koje nadzire fizikalne i kemijske procese, održava zdravlje našeg planeta. Onečišćenje (eng. Pollution) je unos neke tvari ili energije u okoliš, ali u koncentraciji koja ne uzrokuje štetu, dok je onečišćivač postrojenje ili osoba koja svojom djelatnošću uzrokuje onečišćenje. Zagađivanje (eng. Contamination) je šteta nanesena okolišu, ili jednom od njegovih dijelova, nekom tvari ili energijom (toplina, radioaktivnost) koja prelazi maksimalno dozvoljene granice neškodljivih koncentracija. Zagađivalo je tvar koja uzrokuje zagađenje, a zagađivač je postrojenje ili osoba koja uzrokuje zagađenje. Kapacitet prihvata (eng. Environmental capacity) je pojam u upotrebi kao naznaka da okoliš može prihvatiti neku razinu djelatnosti, broj ljudi ili neku količinu onečišćenja, bez posljedica po stanje tog segmenta okoliša. Potrebno je napomenuti da se u Europskoj uniji koristi ISO 14000 sustav standarda kvalitete, koji se mahom odnosi na

5

okoliš, njegovo stanje u pojedinim parametrima, kao i na kvalitetu proizvoda koji moraju biti podvrgnuti standardima. Održivost je pojam koji označava stupanj intenziteta neke djelatnosti, kojim se ne prelazi granica kapaciteta prihvata okoliša. Definicija održivosti kaže da treba živjeti unutar prihvatnog kapaciteta ekosustava. Otuda izraz održivi razvitak (eng. sustainable development). Načelo opreza (eng. Precautionary principle) se provodi u gospodarenju okolišem kao upozorenje, kako neku vrstu djelatnosti ili neko odbacivanje otpada, ne treba obavljati ako postoji sumnja da bi posljedice mogle nanijeti štetu bilo okolišu, bilo živim bićima ili čovjeku. Ekologija je znanost unutar biologije koja proučava odnose između organizama i njihovog okoliša u kojem žive. Vrlo često se pogrešno upotrebljava umjesto termina okoliš, jer je, s popularizacijom pojam ekologija postao sinonim za okoliš. Posebno važne zadaće moderne ekologije su:

- istražiti i dokazati antropogene promjene u domaćinstvu prirode, - stvoriti kontrolne mehanizme za njihovo praćenje (monitoring), - izraditi pouzdane modele sistemskih procesa, - pravovremeno upozoravati odgovarajuće nacionalne i internacionalne institucije

na moguće posljedice, - pružiti osnove za etički opravdane društveno-političke odluke za očuvanje

okoliša, ljudskog društva, biljnog i životinjskog svijeta. Ekologija je višedisciplinarna znanost. Bliske ekologiji su ekofiziologija koja proučava djelovanje različitih ekoloških čimbenika na funkciju stanica, tkiva organa i organskih sustava, dok su brojni otrovi koji narušavaju odnose u prirodi predmet proučavanja ekotoksikologije.

Prema najosnovnijim geofizičkim značajkama Zemlje, ekologija se može podijeliti na terestičku (kopnenu) i akvatičku (marinsku i limničku) ekologiju.

1.2. GLOBALNI EKOLOŠKI SUSTAV Ekosfera Zemlje sastoji se od različitih akvatičkih i terstičkih megaekosustava,

a ovi opet od mnogobrojnih bioregija i lokalnih ekosustava. Osnovni dijelovi ekosfere su: biosfera, atmosfera, hidrosfera kao dio hidrosfere, i pedosfera kao dio litosfere (Sl. 1.1). To je dinamična, nedjeljiva, vrlo složena, prostorno i vremenski povezana i u tokovima svojih unutarnjih zbivanja teško saglediva cjelina. Svako mjesto na Zemlji ima svoje osebujno ustrojstvo, specifičnu geofizikalnu i ekološku konstelaciju sastavnih dijelova, koja je podvrgnuta neprekidnim promjenama.

6

Slika 1.1. Ekosfera kao globalni sustav i njene sastavnice (iz Springer, 2001)

Ekosferu, odnosno površinski, živim bićima protkani plašt planeta Zemlje, izgrađuju šest različitih oblika materije. To su:

- anorganske tvari, - fosilne biogene tvari (organski sedimenti, treset, ugljen i dr.), - mrtve, biogene tvari, koje sudjeluju ili mogu sudjelovati u kružnim

tokovima materije, - žive organske tvari, bio masa, - slobodne molekule i raštrkani atomi, - meteoriti i međuplanetarna prašina (dnevno u atmosferu unesene molekule,

atomi i subatomske čestice). Njihova je površinska raspodjela podvrgnuta neprekidnim promjenama i znatno preustrojena pojavom živih bića, njihovim evolutivnim razvojem i prostornom rasprostranjenošću. Kroz njih je primjerice obogaćena biosfera s kisikom, ugljikom, vodikom, dušikom, kalcijem i drugim bioelementima. Isto tako znamo da su u toku njihovog povijesnog razvoja znatno promijenjene koncentracije atmosferskih plinova (O2, CO2 i dr.), i time uvjetovan daljnji tok evolucije. I na kraju, biokemijskim procesima, značajnim za pojedine vrste ili grupe organizama, stvoreno je nepojmljivo bogatstvo organskih spojeva. Danas se računa sa oko 40.000 anorganskih i desetak milijuna, što prirodnih, što sintetiziranih organskih (ugljikovih) spojeva.

7

Slika 1.2. Sastav atmosfera planeta (iz: Lovelock, 1999) Sastav atmosfere posljedica je prisutnosti života. Životinje onečišćuju zrak s

CO2, a biljke s O2. Ono što je otpad jednima, hrana je drugima. Bez života sastav atmosfere Zemlje bio bi sličan sastavu atmosfere Venere i Marsa: 90 % CO2, 1.9 % N, 0 % O2, površinska temperatura 240-340 0C, tlak na površini 60 bara. (Sl. 1.2).

Živa bića i njihov okoliš čine predstavljaju nedjeljivu cjelinu. Život nekog organizma moguć je naime samo onda kada je on dovoljno opskrbljen energijom. Njegovu građu i životne funkcije može održati samo kontinuirani protok energije, energije koja biva primana iz okoliša, koja u organizmu obavlja određene radnje, i koja biva prije ili kasnije, na ovaj ili onaj način, opet odaslana u okoliš. Drugačije rečeno, unutarnji biokemijski i vanjski geokemijski procesi najuže su povezivani u prostoru i vremenu.

Znanost raščlanjuje prirodu u sustave koji su kao takvi predmet prirodoznanstvenih istraživanja. Sustav (grčki: sistem) ili sklop najčešće se definira kao ukupnost međusobno povezanih sastojaka koji tvore neku svrsishodnu cjelinu, ili kao skupina sastojaka, predmeta, svojstava, odnosa i razvojnih tijekova koji djeluju kao cjelina. Takva se cjelina promatra u prirodnim znanostima, neovisno o njezinoj veličini i građi, kao uopćeni apstraktan model, kao isječak prirode koji je upravo predmet znanstvenog istraživanja, kao koncepcijska jedinica znanstvene raščlambe. On je istovremeno dio i cjelina, neovisno o njegovom položaju u hijerarhiji. Što je sustav, a što podsustav ovisi o načinu promatranja, o predmetu istraživanja. nadalje, sustavi se danas sve češće opisuju matematičkim modelima, njihovi se dijelovi prikazuju simbolima, a njihovi odnosi jednadžbama.

Okosnicu te hijerarhije, s gledišta ekologije, predstavlja ekosustav ili biogeocenoza. Za razliku od ostalih ekosustava možemo njegovu središnju ulogu posebno istaknuti nazivom ekosistem (eng. ecosystem). Ekosistem je osnovna organizacijska jedinica prirode, u kojoj su živa bića i njihov neživ okoliš prostorno i vremenski integrirani protokom energije i kružnim tokovima tvari, te koja posjeduje za nju svojstvene informacijske sadržaje, sposobnost samoorganizacije, samoobnove i samoodržanja. To je jedinstvo životne zajednice (biocenoze) i njenog neživog okoliša (biotopa ili ekotopa) s osebujnim i kroz to prepoznatljivim strukturnim i funkcionalnim obilježjima.

Značajni geološki događaji u geološkoj povijesti Zemlje tijekom posljednih 245 Ma ( mezozojska i i kenozojska era):

8

240 Ma povećanje CO2 u atmosferi > 85 % morskih životinja, 75 % vodozemaca i reptila izumire 240 Ma Pangea se počinje razdvajati 220-208 Ma većina morskih, ali ne i kopnenih životinja izumire 214 Ma udar meteorita u istočnoj Kanadi (Quebeck) , krater D = 100 km 200 Ma formiranje sjevernog Atlantika 160 Ma Australija se odvaja od Antarktika 115-80 Ma indijski potkontinent odvaja se od Afrike 110-90 Ma otvaranje bazena južnog Atlantika 73 Ma udar asteroida u zapadnoj Rusiji, krater D = 65 km 70-60 Ma Novi Zeland se odvaja od Australije 68 Ma veliki pomor grebenskih životinja, školjkaša i kopnenih biljaka 65 Ma udar asteroida u Jukatanu (Meksiko), krater D = 200 km 65 Ma izumire 50 % svih životinjskih vrsta 60 Ma izljev lave i nastanak Islanda 60 Ma početak izdizanja Anda 60 Ma nastanak vulkana u Italiji 50-44 Ma Grenland se odvaja od Europe 50-20 Ma početak izdizanja Himalaja 45-30 Ma odvajanje Antarktika i Južne Amerike, promjena smjera oceanskih struja i globalno zahlađenje 40-34 Ma izumire 60 % svih vrsta sisavaca zbog promjene klime 39 Ma udar meteorita u sjevernoj Rusiji, krater D = 100 km 35 Ma početak stvaranja Alpa 20 Ma početak dizanja platoa Tibeta 20-15 Ma otvaranje zavale Crvenog mora 14.8 Ma udar meteorita u Njemačkoj, krater D = 24 km 6.5-5 Ma periodična isparavanja Mediterana 0.7 Ma početak kvartarne glacijacije

9

2. GEOKEMIJSKE SFERE ZEMLJE

Geokemijske sfere ili geokemijski krajolik je pojam koji obuhvaća istraživanja kumulativnog efekta kemijskih elemenata u okolišu koji je pod utjecajem čovjeka.

Geokemijske sfere Zemlje su: - atmosfera (plinoviti omotač, ali također plinovi u hidrosferi i litosferi); - hidrosfera (vodeni omotač) i kriosfera (ledeni pokrov); - litosfera (pretežito silikatna Zemljina kora zajedno sa stjenovitim dijelom

plašta) i pedosfera; - halkosfera (oksidno-sulfidni dio plašta); - siderosfera (nikalno-željezna jezgra). - biosfera (sfera u kojoj postoji život zajedno sa svojim okolišem);

Geoekemijske sfere Zemlje ne egzistiraju zasebno već djeluju jedna na drugu. Biosfera obuhvaća dijelove atmosfere, gotovo cijelu hidrosferu i dio litosfere. Geokemijski procesi koji se u njoj zbivaju rezultat su djelovanja abiotičkih i biotičkih čimbenika.

2.1. GEOKEMIJSKI SUSTAV ZEMLJINE KORE Zemlja je izgrađena gotovo u cijelosti od samo 15 kemijskih elemenata, dok je

udio ostalih manji od 0.1 %. Svi elementi prisutni na Zemlji mogu se svrstati u četiri grupe:

- siderofilni elementi: su većinom plemeniti metali s niskim elektrodnim potencijalom, koji se pretežito vežu za željezo i nikal pa su stoga koncentrirani u Zemljinoj jezgri;

- halkofilni elementi: sa srednjim elektrodnim potencijalom, koji se pretežito vežu za sulfide pa se nalaze u sulfidnim ležištima;

- litofilni elementi: sa srednjim elektrodnim potencijalom, koji se pojavljuju u silikatima, dakle glavnoj grupi petrogenih minerala;

- atmofilni elementi: koji su prisutni uglavnom u plinovitom stanju u atmosferi. Pedosfera je tanki površinski sloj Zemljine kore i sastavni dio biosfere. Površinski dio pedosfere, često se naziva tlo, a sastoji se od anorganskog (mineralnog) i organskog dijela (humus). U tom dijelu se nalaze raznovrsna živa bića, od kojih su najmnogobrojnije bakterije, gljive, alge, korijenje višeg bilja te gljivice, kukci, krtice i rovčice koji imaju veliko značenje za geokemijske procese u tlu. Anorganski dio tla čini više od 90 % volumena. Važna komponenta tala je količina vode i zraka, nužnih za održavanje bioloških procesa. Klimatski čimbenici (padaline, temperatura), litološki sastav stijena te biološki procesi, vrijeme i mjestimično utjecaj čovjeka presudno utječu na nastanak tla određenog tipa. Zbog toga možemo razlikovati na stotine tipova tala različitog mineraloškog sastava i fiziografskih značajki.

Tlo (eng. soil) je tanki sloj nekonsolidiranog materijala koji se mjestimice nalazi na površini zemlje, a nastao je u procesu trošenja čvrstih stijena te erozijom i transportom raspadnutog materijala. U genetskom smislu razlikuju se slijedeći tipovi tala: rezidualna, aluvijalna, koluvijalna, taluvijalna, glacijalna, organska, eolska i praporna, vulkanska, evaporitna i nasuta tla.

U pedološkom smislu razlikuju se tri horizonta idući od površine: A, B, C horizont. A-horizont (eng. topsoil) je biološki aktivan, B-horizont (eng. subsoil) je biloški neaktivan, dok je C-horizont osnovna stijena (eng. bedrock) (Sl. 2.1).

10

Fizikalno-mehaničke značajke tla također proučava mehanika tla koja je grana geotehnike. Prema geotehničkoj klasifikaciji tla se dijele u više skupina. Četiri osnovne skupine prema veličini zrna su: šljunak (60-2 mm), pijesak (2-0.06 mm), prah (0.06-0.002 mm) i glina (< 0.002 mm). Šljunak i pijesak su krupnozrnasta tla, najčešće bez kohezije, dok su prah i glina sitnozrnasta koherenta tla. Čestice veće od 60 mm su valutice. Posebna skupina tala su organska tla.

Slika 2.1. Horizonti tla (iz: Springer, 1998)

U tlima u slobodnoj prirodi uravnoteženo je kolanje anorganskih i organskih sastojaka. U intenzivnoj poljoprivrednoj proizvodnji, najveći dio ugrađenih tvari ulazi u biomasu uzgojne kulture koja se odvozi. Tako se osiromašuje tlo, koje se mora prihranjivati dodavanjem potrošenih tvari, odnosno prirodnim ili umjetnim gnojenjem.

2.2. GEOKEMIJSKI SUSTAV HIDROSFERE

2.2.1. Struktura i bitna svojstva vode Voda je najmanje tipična tekućina u prirodi i jedna od najneobičnijih tvari u svemiru. Voda je esencijalna tvar za život na Zemlji. Biološki značaj vode izražava se u procesu fotosinteze, kao transportni medij hranjivih soli i glavni sastojak ljudskog tijela. Voda se javlja u sva tri agregatna stanja: u obliku leda, tekućine i pare. Uobičajeno je da je neka tvar u tekućoj fazi manje gusta nego u krutoj, ali ne i voda, pa led pliva na vodi. Da nije tako, oceani bi bili ispunjeni ledom, pa život na Zemlji vjerojatno ne bi bio moguć u današnjim oblicima. Neobična svojstva vode proizlaze iz njene molekularne strukture, s dva vodikova i jednim kisikovim atomom na vrhu, pa je cijela molekula polarna. Njena struktura nije do kraja razjašnjena. Ta bipolarnost omogućuje stvaranje vodikovih veza između molekula vode (Sl. 2.2). Osnovna struktura vode je tetraedarska prostorna rešetka, koja se poput saća kombinira u heksaedarske kanale, pa led zato ima manju gustoću od vode, koja ima najveću gustoću kod +3.98 0C.

11

Slika 2.2. Građa molekule vode (iz: Prohić, 1998)

Voda je i univerzalno otapalo, jer otapa jednako ionske i molekularne spojeve, koji su polarni ili sadrže polarne grupe. Fizička svojstva koja proizlaze iz takve molekularne strukture su:

- negativni volumen taljenja, - maksimum gustoće u normalnom rasponu postojanja tekućine (+3.98 0C) - brojne kristalne polimorfne modifikacije; - visoka dielektrička konstanta; - abnormalno visoka temperatura taljenja, vrenja i kritične temperature za tvar

tako male molekularne težine; - visoka tenzija površine; - visokomobilni transport za ione H+ i OH-.

2.2.2. Globalni kružni tok vode Oko 70 % površine Zemlje pokriveno je vodom. Voda podržava i sve forme života na Zemlji. Ona se javlja kao stajaća voda (u oceanima i jezerima), kao tekuća voda ( u rijekama) te u obliku kiše i vodene pare u atmosferi. Veliki dio transfera topline na Zemlji izražava se kroz oceanske struje i kao kretanje vodene pare u atmosferi s kondenzacijom i evaporacijom. Vodena para djeluje i kao regulator topline u atmosferi, tako da apsorbira izlazno infracrveno zračenje Zemlje pa je glavni faktor regulacije klime. Sustav kretanja vode na Zemlji izražava se u obliku tzv. globalnog kružnog toka vode (globalni hidrološki ciklus). Voda se kreće iz atmosfere prema Zemlji kao kiša ili snijeg. Odatle prodire kroz tlo u podzemlje, a iz podzemlja odlazi preko izvora i rijeka do oceana. Iz oceana evaporira u atmosferu. Dio te vode vraća se u obliku padalina u oceane, a dio zaostaje na kontinentu. To se kretanje odvija između atmosfere, litosfere i biosfere. Na taj način vodeni ciklus integrira većinu važnih ekosustava i snažno utječe na brzinu i vrstu procesa među njima. Uvjeti na Zemlji su upravo takvi da podržavaju kontinuiranu obnovu i recikliranje vode, što pokreće

12

mnoge geokemijske sustave. Krećući se u hidrološkom ciklusu, voda sudjeluje i u kemijskim reakcijama s atmosferskim plinovima, stijenama, biljkama i drugim tvarima. Rezultat tih događanja su promjene kemijskog sastava vode, ali i promjene tvari s kojom reagira. Te promjene, zajedno s neakvatičkim promjenama u atmosferi, uspostavljaju ukupne kemijske uvjete na površini Zemlje. Globalni geokemijski ciklus glavnih kemijskih elemenata (Na, K, Ca, Mg, Si, C, N, S, P, Cl, O i H) je usko povezan s hidrološkim ciklusom. Globalni hidrološki ciklus pokreću tri glavne vrste procesa: - evaporacija i evapotranspiracija pokreću vodu od površine Zemlje prema

atmosferi; - precipitacija pokreće vodu iz atmosfere do površine Zemlje; - kretanje zračnih masa raspoređuje vodu unutar atmosfere.

Slika 2.3. Globalni hidrološki ciklus (iz: Prohić, 1998) Temeljna struktura globalnog kruženja vode je jednostavna. Voda se evaporira u atmosferu iz oceana, jezera, rijeka i vegetacijom pokrivenih dijelova kopna. Zračne struje raspodjeljuju vodenu paru na cijeli prostor Zemlje. Kondenzacijom se stvaraju oblaci i padaline kojima se voda vraća na površinu gdje prodire u tlo ili izravno rijekama teče do mora i oceana. Najveći dio padalina pada izravno na površinu oceana, čime se preskače jedna faza u hidrološkom ciklusu. Ukupni volumen vode uključen u globalni kružni tok je 1.3 do 1.5 x 106 km3 (Sl. 2.3).

13

Najveći dio vode sadrže mora i oceani, dok je slatke vode tek oko 4 %, a koja se većinom nalazi u polarnim ledenim kapama i ledenjacima (Sl. 2.4; 2.5).

Slika 2.4. Raspodjela vode na površini Zemlje (iz: Prohić, 1998)

Slika 2.5. Raspodjela slatke vode na Zemlji (iz: Prohić, 1998)

Voda se zadržava u različitim spremištima vrlo različito vrijeme. Oceani, ledene kape i stijene su dugotrajna spremišta vode, gdje se voda zadržava tisućama godina. Rijeke i atmosfera su kratkotrajna spremišta, gdje se voda zadržava nekoliko dana ili tjedana (Sl. 2.6).

14

Slika 2.6. Vrijeme zadržavanja u globalnom hidrološkom ciklusu (iz: Prohić, 1998)

2.2.3. Geokemijski sustav površinskih i podzemnih voda Kemizam površinskih voda na kopnu određen je kemijskim karakteristikama elemenata, režimom trošenja i biološkim procesima. Kemijski sastav rijeka ima slijedeće karakteristike:

- najčešći kationi su: Ca, Na, K i Mg; - niska je koncentracija iona u vodi; - ionski sastav je vrlo različit od sastava litosfere unatoč činjenici da su svi ioni

(osim Na i Cl) posljedica trošenja. U aridnim područjima evaporacija može utjecati na sastav glavnih otopljenih iona, je se CaCO3 brže obara čime se povećava vrijednost Na iona. Biološka aktivnost u vodi ima malo značenje u brzim rijeka, a veliko u sporim rijekama i jezerima. Zbog fotosinteze u gornjoj zoni (koja prima svjetlost) voda se obogaćuje kisikom, koji se pak troši zbog raspadanja organske materije. Ljeti se površinski slojevi mnogih jezera zagrijavaju insolacijom. Toplija površinska voda ima manju gustoću od duboke hladne vode pa se stvara stabilna stratifikacija po gustoći koja ograničava razmjenu kisika. Organska tvar nastala u površinskim vodama tone u dublje dijelove gdje biva oksidirana čime se voda dodatno osiromašuje kisikom. U nekim slučajevima razina kisika pada ispod one koja je neophodna za život. Povećanje količine biomase može izazvati toksičnost, nisku oksidativnost, blokiranost vodenih filtera, povećanje mutnoće vode i kao posljedicu smanjeni biodiverzitet. Ta pojava se naziva eutrofikacija. Kakvoća podzemne vode ovisi o mjestu ulaska vode iz atmosfere u podzemlje, te o trajanju protjecanja vodonosnikom do mjesta korištenja. Padaline nisu destilirana voda, već u njima uvijek ima otopljenih supstancija. Padaline redovito sadrže prašine, sol iz mora, te isparavanja različitih plinova, a na njihov kemijski sastav utječe kozmičko zračenje i djelovanja munja. Padalinama pojedini mineralni sastojci u tlu mogu biti otopljeni, isprani i procijeđeni do podzemne vode. Intenzitet procjeđivanja te interakcija između tla i vode prvenstveno će ovisiti o podneblju. U vlažnoj klimi do podzemne vode će biti transportirano kroz tlo 400-500 mg/l otopljenih tvari. U pustinjskim krajevima značajan je utjecaj evaporacije s površine, kao i efekt

15

povlačenja niskomineralizirane podzemne vode putem korijenja, pa podzemne vode postaju sve više mineralizirane. Na terenima koji se navodnjavaju, zbog tih efekata i male količine padalina, tlo može biti zaslanjeno. Koncentracija soli u tlu značajno ovisi o ionskim izmjenama čestica tla, vode i sredstava za zaštitu bilja. Glinovito tlo ima ulogu polupropusne membrane, koja će zadržavati teške metale i posebice velike molekule organskih spojeva. Za sastav podzemne vode primaran je mineralni sastav vodonosnika. Minerali u stijenama variraju od lako topivih do gotovo netopivih, što ovisi o litološkom sastavu i temperaturi vodonosnika. Podzemne vode u eruptivnim i metamorfnim stijenama silikatnog mineralnog sastava su niske mineralizacije (do 100 mg/l), blago su kisele i s prevadavajućim Si i Mg kationima. Podzemne vode u škriljavcima također su blago kisele, ali imaju visoki sadržaj Fe i SO4 iona. Podzemne vode u karbonatnim stijenama su blago alkalne, a imaju višu mineralizaciju u odnosu na silikatne stijene, s dominantnim Ca i Mg kationima i HCO3 anionom. Podzemne vode u aluvijalnim naslagama imaju nisku mineralizaciju, dok prevladavajući ioni ovise o podrijetlu voda. Sve podzemne vode, čija je ukupna mineralizacija manja od 1000 mg/l smatraju se pitkima. Iznad te vrijednosti vode su mineralizirane, a primjerice morska voda ima najčešće mineralizaciju 32.000-37.000 mg/l.

2.2.4. Geokemijski sustav mora i oceana U vodama mora i oceana u sastavu dominira šest glavnih elemenata (Na, Mg,

K, Cl i S), čije su količine u odnosu jedna na drugu gotovo konstantne i odlučujuće za salinitet morske vode koji varira od 3,2 do 3,7 % (Sl. 2.8). To su konzervativni sastojci. Količina nekonzervativnih sastojaka značajno varira, ovisno o lokalnim prilikama.

Slika 2.7. Prikaz koncentracije glavnih soli u morskoj vodi (iz Prohić, 1998) Nutritijenti ili elementi povezani s prehranom (P, N, C) su biolimitirajući

sastojci morske vode, jer njihovo siromaštvo ograničava biomasu površinskih voda oceana. Sastav morske vode nije se bitnije mijenjao tijekom fanerozoika dakle najmanje posljednjih 600 milijuna godina, odnosno geokemijski sustav oceana se može smatrati stabilnim. Donos svake konzervativne tvari mora biti uravnotežen s

16

procesom njezina odstranjivanja. Postoji nekoliko modela koji tumače ravnotežno stanje morske vode.

Za mora i oceane značajna je vertikalna promjena temperature i saliniteta. Sunčevo svjetlo značajno zagrijava površinu oceana, na preko 20 0C, što zavisi od geografske širine. Zbog struja i vjetrova, izmjena topline s dubokom vodom je ograničena, pa se ispod površinske zone nalazi termoklina ispod koje se temperatura vode naglo smanjuje na oko 5 0C, a na dnu može doseći svega 1 0C. Gustoća morske vode zavisi o temperaturi, salinitetu i tlaku. Budući da je topla voda općenito manje gusta od hladne vode, zadržava se na površini. U ekvatorijalnim i umjerenim područjima postoji plitki površinski sloj niske gustoće ispod koga gustoća naglo raste, ta prelazna zona zove se piknoklina. U blizini polova evaporacija je smanjena, a zbog stvaranja morskog leda nastaje hladna i gusta slana voda, koja tone na oceansko dno. Zbog globalne cirkulacije, velike količine hladne pridnene vode iz polarnih predjela dolazi do umjerenih širina, gdje zamjenjuju tamo prisutne pridnene vode i tako prouzrokuju laganu vertikalnu cirkulaciju.

U rubnim marinskim okolišima salinitet je različit od otvorenog mora ili oceana. Posebice su zanimljivi estuariji, gdje se riječna voda sastaje s morskom. Posljedica su procesi koji uzrokuju značajne geokemijske cikluse elemenata. Budući da morska voda ima daleko veći salinitet od riječne, većina glavnih otopljenih elemenata ima veće koncentracije u morskoj vodi. Međutim metali kao što su Fe, Al, Mn, Zn, Cu, Co i nutritijenti kao što su P, N i Si, kao i otopljena organska materija imaju veću koncentraciju u riječnoj vodi. Zatvorena i plitka mora mogu imati drugačiji raspored temperature i gustoće vode. Takav je primjer Jadransko more gdje morske struje uz hrvatsku obalu donose topliju i slaniju vodu iz istočnog Mediterana, a hladnija i manje slana voda vraća se uz talijansku obalu. Pridnena cirkulacija može imati drugačiji smjer. Glavni uzroci strujanja vode u kanalskom području su morske mijene i vjetar. Dosadašnja istraživanja hidrodinamike vodene mase ukazuju na velike sezonske i višegodišnje razlike u smjeru i brzini strujanja vode. Mjerenja su pokazala da je strujanje vode u pridnenom sloju nekoliko puta manje zbog trenja o dno. Mnogobrojni povremeni vodotoci te priobalni izvori i vrulje donose u Jadran velike količine slatke vode. Utjecaj dotoka slatke vode najizraženiji je u sjevernom Jadranu i uz obalu. Veliki dotok slatke vode i sezonske klimatske oscilacije izazivaju znatne promjene saliniteta te raslojavanje vodenog stupca. U pridnenim slojevima mora varijacije saliniteta su značajno niže. Površinska temperatura Jadranskog mora kreće u rasponu 10 0C zimi do 27 0C ljeti, dok se u dubini većoj od 20 m temperatura cijele godine kreće između 12 i 140 C. I u najdubljem dijelu Jadrana (južnojadranska depresija) temperatura je oko 12 0 C. U proljeće i jesen primjetna je izotermija vodenog stupca. Površinska temperatura mora u Riječkom zaljevu je na svom minimumu u veljači/ožujku, a maksimum se postiže u kolovozu. Zagrijavanje dubljih slojeva, koji su od površinskih odvojeni piknoklinskim slojem, započinje sa zakašnjenjem (srpanj/kolovoz), da bi se maksimum dogodio u listopadu. Stratifikacija vodenog stupca mora razvija se u sjevernom Jadranu u travnju, maksimum stabilnosti dostiže u kolovozu, nakon čega slijedi proces postupnog miješanja u listopadu, kao rezultat konvekcijskog miješanja i utjecaja vjetra. Zimi i u jesen, stratifikacija se uspostavlja samo povremeno i ograničena je na površinske slojeve. U tim periodima, na stratifikaciju dominantno utječe dotok slatke vode u akvatorij.

17

U ljetnom razdoblju slaniji, hladniji i zato gušći donji slojevi ne miješaju se s površinskom vodom. Tijekom jeseni površinska voda postupno gubi toplinu, postaje teža i tone prema dubljim slojevima, odnosno dolazi do konvekcijskog miješanja vode. Poseban fenomen je stvaranje teške zimske vode. Nakon obilnih padalina, najčešće u jesenskom razdoblju, pojavljuje se sloj oslađene (boćate) vode. Taj sloj može danima lebdjeti iznad teže i slanije vode.

2.3. GEOKEMIJSKI SUSTAV ATMOSFERE

2.3.1. Građa i sastav atmosfere Atmosfera je plinoviti omotač oko Zemlje, koji se sastoji od smjese različitih plinova. Njena masa je zanemariva u usporedbi s masom čvrste Zemlje. Atmosfera je vrlo stiješnjena na površini Zemlje, a tlak opada s visinom, tako da na visini od oko 700 km vlada vakuum u tehničkom smislu. U suvremenoj atmosferi ima 78 % N2, i 21 % O2. Od plemenitih plinova najviše je zastupljen argon (0.93 %) dok je učešće svih ostalih plemenitih plinova 0.002 %. Koncentracija CO2 je promjenljiva: 0.03 - 0.04 %. 90 % atmosfere nalazi se ispod 40 km visine. Prema visini zrak je sve više razrijeđen. Sastav atmosfere je jednolik zbog visokog stupnja miješanja. Vodena para je najveći izuzetak od tog pravila, jer je atmosferski p H2O u prosjeku vrlo blizak zasićenju tlaka. Stoga i male lokalne promjene u temperaturi mogu izazvati značajne promjene između evaporacije i precipitacije. Upravo je prijelaz između vode u vodenu paru i obratno, glavni oblik transporta energije na Zemljinoj površini. Iznad troposfere nalaze se stratosfera, zatim mezosfera pa termosfera. Tropopauza je granična zona između troposfere i stratosfere, a nalazi se na visini 7 do 9 km u polarnom području te 16 do 17 km na ekvatoru. Visina tropopauze ovisi o godišnjem dobu, a najviša je ljeti. U troposferi temperatura naglo pada s porastom visine do tropopauze, a idući više postaje konstantna. U višim sferama temperatura se naglo mijenja (Sl. 2.8). Po definiciji, granica Zemljine atmosfere postavljena je na visini od 1.000 km, a iznad toga se nalazi egzosfera i magnetosfera. Djelovanjem ultraljubičastih zraka razrijeđeni molekularni kisik (O2) prelazi u ozon (O3). Ozon se u atmosferi nalazi u zoni troposfere i stratosfere. Koncentracija ozona u stratosferi je konstantna, dok koncentracija ozona u troposferi zavisi o antropogenim utjecajima pa je primjetno smanjenje, posebice u polarnim predjelima. Uloga ozona je da apsorbira gotovo svu količinu kratkovalnih ultraljubičastih zraka (UV-B) koji su štetni za žive organizme na Zemlji. Molekula ozona je vrlo malo: kada bi se zbile sve skupa dobili bismo ovojnicu oko Zemlje debljine svega 5 mm.

18

Slika 2.8. Vertikalna građa atmosfere (iz: Prohić, 1998) Za život organizama posebno je važan prizemni dio atmosfere: troposfera koja je dobro izmiješana zbog snažnih strujanja. Troposfera je područje u kojemu se odvijaju vremenske promjene, pojavljuju oblaci i oborine. Miješanja zraka zbivaju se zbog zagrijavanja Zemljine površine sunčevim zrakama, kao i zbog rotacije Zemlje. Za život na Zemlji važne su klimatske prilike, na koje bitno utječu strujanja u atmosferi, odnosno u donjem dijelu troposfere. Klimatske prilike na Zemlji su vrlo različite, pa uvelike određuju raspored ekosustava. Zbog svoje ograničene veličine taj prostor je potencijalno vrlo osjetljiv na zagađenje. Već vrlo male količine unesenih tvari mogu izazvati značajne promjene u ponašanju atmosfere. Procesi miješanja tvari u atmosferi vrlo su brzi, pa se tvari unesene u atmosferu kao posljedica vulkanskih aktivnosti ili nesreća vrlo brzo rasprostiru po cijelom planetu. To miješanje, iako prenosi zagađivače na veliku udaljenost, ujedno vrši i funkciju razrjeđenja. Širenje štetnih tvari u morima i oceanima je mnogo sporije, a posebice je sporo u geosferi.

2.3.2. Geokemijski procesi u atmosferi Dušik je najzastupljeniji plin atmosfere, i općenito se smatra inertnim plinom. To je samo djelomično točno, jer je određena, ali u stvari vrlo mala količina N2 direktno vezana mikroorganizmima i uključena u rast biljaka. To znači da se najveći dio dušika u ciklusu hranjivih soli u oceanu ili na kopnu obnavlja unutar biosfere (vidi: ciklus dušika). Kisik i ugljični dioksid neophodni su za održavanje života na Zemlji. Današnji sadržaj kisika O2 i ugljičnog dioksida CO2 u atmosferi posljedica je primarne produkcije biljaka ili fotosinteze, kao i trošenja kisika u životnom ciklusu životinja. Njihovi geokemijski ciklusi su nedjeljivi (vidi: ciklus ugljika). Uloga CO2 je da on

19

jako apsorbira infracrveno zračenje sa Zemlje i reemitira je natrag, pa tako pomaže održavanju temperature na površini (vidi: efekt staklenika). Atmosfera se može globalno promatrati kao stabilan sustav koji ima svoje izvore. Ako to nije slučaj, ravnoteža će se pomaknuti i stabilnost ugroziti. Najpoznatiji takav slučaj je povećanje koncentracije antropogenog CO2.

Izvori kemijskih sastojaka u atmosferi koji se nalaze u tragovima mogu se podijeliti u tri skupine:

- geokemijski izvori; - biološki izvori; - antropogeni izvori.

Geokemijski izvori su plinovi oslobođeni vulkanskim erupcijama, ali i plinovi oslobođeni radioaktivnim raspadanjem teških metala. Tu spadaju i čestice ili aerosoli, koji mogu biti kontinentalni, a najvećim su dijelom mješavina topivih i netopivih sastojaka, te marinski koji su većinom topivi, a po sastavu su smjesa morske soli i sulfata podrijetlom iz reduciranih sumpornih plinova oceana. Najveći dio aerosola uklanja se iz atmosfere padalinama, kod čega dolazi do njihovog razdvajanja po topivosti i veličini.

Tijekom geološke prošlosti Zemlje (oko 4600 Ma), sastav atmosfere bitno se mijenjao. Evolucija atmosfere može se promatrati u odnosu na, sastav praatmosfere, dodatke i gubitke tijekom geološke prošlosti. Dodaci tijekom geološke prošlosti bili su plinovi oslobođeni kristalizacijom magmi, kisik nastao fotokemijskom razgradnjom vodene pare, kisik nastao procesom fotosinteze, te helij i argon kao posljedica radioaktivnog raspadanja (Sl. 2.9).

Slika 2.9. Model evolucije hidrosfere i atmosfere (iz: Prohić, 1998)

20

3. BIOSFERA

Organizmi žive u relativno uskoj površinskoj zoni Zemlje (ovojnici) koja se sastoji od površinskog dijela litosfere (pedosfera), vodenog sloja (hidrosfera) i najnižeg dijela atmosfere (troposfera). Ti dijelovi zajedničkim imenom se zovu biosfera. Sav život u biosferi organiziran je u dva osnovna medija: u vodi i u zraku. Voda je najobilnije zastupljen medij biosfere.

Svi organizmi sastoje se od istih najvažnijih kemijskih spojeva. To su: - ugljikohidrati; - proteini; - lipidi; - lignin(sadrže ga samo biljke višeg stadija razvoja).

Svaki organski spoj sadrži osnovni kostur od atoma ugljika, koji može biti uređen u obliku različitih struktura ili njihovih kombinacija. Najjednostavniji organski spoj sadrži samo atome vodika vezane s osnovnim kosturom ugljika. To su ugljikovodici. Atomi drugih elemenata (O, N, S) mogu biti povezani u obliku perifernih grupa. Svi organizmi (osim virusa) mogu se, na temelju strukture stanice podijeliti u dvije temeljne grupe. To su: prokarioti i eukarioti. Prokarioti obuhvaćaju sve bakterije, pa su stoga jednostanični. Svi drugi organizmi su eukarioti, dijele se na tri kraljevstva: biljke i životinje i gljive.

U pedosferi žive brojni organizmi. Za tlo je važna njegova proizvodna sposobnost (plodnost), koja je veća u tlima bogatim mineralima, humusom, kapilarnom vodom i pričuvom zraka. Manji broj organizama koji žive u dubljim dijelovima litosfere (npr. špilje) ovise o hrani koja dolazi s površine.

U hidrosferi je život moguć u raznolikim pojavnim oblicima. Posebno je bogat u površinskoj zoni do koje dopire sunčeva svjetlost.

U troposferi živi mnoštvo organizama koji lebde (mikroorganizmi) ili aktivno lete (životinje). Većina njih se mora spustiti na tlo radi hranjenja i razmnožavanja.

Biosfera je organiziran sustav. Samoregulirajućim mehanizmima postiže se visoka organiziranost biosfere, održava ravnotežu i sprečava njenu degradaciju. Osnovni procesi u njoj imaju kružni tok. Kemijski elementi koji ulaze u žive tvari nazivaju se biogeni elementi, a kruže kroz biosferu od anorganskog okoliša do živih bića i obratno. Organizmi iskorištavaju oko 50 % svih kemijskih elemenata na našem planetu. Neki od tih elemenata iskorištavaju se u većim količinama. To su makroelementi (C, O, H, N), a ostali u manjim količinama, pa se zovu mikroelementi (P, S). Svi ostali elementi koriste se u vrlo malim količinama pa se zovu ultramikroelementi.

3.1. EKOLOŠKI ČIMBENICI Ekološki su čimbenici utjecajne veličine okoliša koji mogu pozitivno ili

negativno djelovati na rast, razmnožavanje i gustoću populacije. Mogu biti različite prirode, fizički, kemijski tj. abiotički i onih uzrokovanih uzajamnim odnosima među organizmima tj. biotički. Naime, svaka vrsta može opstati samo u granicama neke najniže i neke najviše vrijednosti (Sl. 3.1).

21

Slika 3.1. Abiotički i biotički čimbenici ekosustava (iz: Springer, 2001) Ekološki čimbenici mogu djelovati različitim intenzitetom. Najmanji intenzitet

nekog čimbenika koji uzrokuje neku posljedicu na jedinke jest ekološki minimum, a najveći intenzitet nekog čimbenika koji može neka jedinka podnijeti jest ekološki maksimum. Između tih rubnih vrijednosti postoji za skupine jedinki: ekološki optimum (uvjeti u kojima se neka skupina najbolje razvija). Razmak između ekološkog minimuma i maksimuma u okviru kojeg je moguć život pojedinog organizma nazivamo ekološkom valencijom (Sl. 3.2).

Slika 3.2. Ekološka valencija:

a) intenzitet djelovanja

b) organizmi šire i uže valencije

c) termovalencija kod ptica (iz: Springer, 1998)

Abiotički ekološki čimbenici okoliša djeluju na organizam. Nedostatak jednog

od životnih uvjeta može prouzročiti smrt organizma. Npr. ako u izobilju ima sunčeve svjetlosti, a nema dovoljno vlage, biljka neće normalno rasti niti se razvijati, odnosno ako potraje sušno razdoblje biljka će se posušiti.

Djelovanje pojedinog ekološkog čimbenika ovisi osim o intenzitetu i o vremenu trajanja (ekspoziciji) i kakvoći njegova djelovanja. Često djeluju

22

istovremeno dva ili više ekoloških čimbenika (npr. toplina i duljina dana ili toplina, vlažnost i duljina dana).

Ekološka je valencija različita za svaki ekološki čimbenik i u pravilu je različita za pojedinu jedinku pa tako i za vrstu koja se sastoji od jedinki. Također se valencija mijenja s dobi i razvojnim stupnjem u vrijeme ekspozicije nekom ekološkom čimbeniku. Tako je npr. osjetljivost vodozemaca različita na manjak vode u razvojnom stupnju (punoglavac) i kod odrasle jedinke.

Ima vrsta koje imaju vrlo široku ekološku valenciju, te imaju široko prostiranje. To su euritopne (eurivalentne) vrste (npr. biljna vrsta maslačak). Takve vrste nazivamo kozmopolitima. Suprotno kozmopolitskim vrstama postoje vrste uske ekološke valencije tj. stenotropne (stenovalentne) vrste. Tako npr. grebenski koralji žive isključivo u toplim morima visoke prozirnosti i određenog saliniteta.

O ekološkoj valenciji za pojedine ekološke čimbenike ovisi koje će vrste biljaka i životinja živjeti u nekom kraju. Treba spomenuti da se ekološki čimbenici u nekom području stalno mijenjaju (npr. klimatske promjene, bilo globalne ili lokalne).

Važni ekološki čimbenici su ograničavajući čimbenici, jer je bez njihova sudjelovanja u ekosustavu život otežan ili nemoguć.

3.1.1. Abiotički čimbenici

Slika 3.3. Raspodjela klimazonalnih pojaseva vegetacije (iz: Springer, 1998)

Najznačajniji abiotički čimbenici su klimatski (temperatura, padaline i vlažnost, svjetlost i vjetar), edafski (kemijski sastav i fizička struktura tla, voda u tlu), orografski (nadmorska visina, nagib terena i izloženost) i kemizam okoliša (zdravog i onečišćenog) (Sl. 3.3).

Temperatura Za tijek različitih životnih procesa potrebna je optimalna temperatura. Na

Zemlji temperatura varira od hladnih polarnih područja pa do ekstremno vrućih pustinjskih područja. Granice unutar kojih je moguće održavanje životnih funkcija kreću se većinom u rasponu od 00 do 500C, premda na rubovima vulkana i u vrućim

23

izvorima žive organizmi i kod 1000 C pa čak i više. Isto tako pojedini organizmi (npr. lišajevi) preživljavanju i pri negativnim temperaturama.

Za vodu kao životni medij karakteristična su manja temperaturna kolebanja, kako dnevna tako i sezonska, jer se voda odlikuje visokom toplinskim kapacitetom. Tijekom ljeta jezera, mora i oceani apsorbiraju toplinu u sebe, a zimi je oslobađaju u okolinu. Dublji slojevi su hladniji od površine pa su i manje podložni promjeni temperature.

Većina (98%) organizama nema sposobnost održavanja temperature tijela stalnom, tj. sposobnost termoregulacije, nego temperatura tijela prati kretanje temperature okoliša. Svakoj vrsti biljke ili životinje pogoduje određena temperatura. O temperaturi okoliša ovisit će reprodukcijska sposobnost, brzina rasta i razvoja, opći metabolizam, brzina kretanja, duljina života itd. Brojne biljne i životinjske vrste stekle su raznolike prilagodbene mehanizme (adaptacija, aklimatizacija) za život u predjelima s nepovoljnom temperaturom, koju obično prati i nepovoljna vlažnost.

Padaline i vlažnost Količina padalina te vlažnost zraka i tla različito su raspoređene na Zemlji –

od izrazito vlažnih predjela (npr. kišne tropske šume) do izrazito sušnih predjela (npr. pustinje). Organizmi su različito prilagođeni tako različitim uvjetima vlažnosti i postojanju ili nepostojanju vode. Prema potrebi za vodom životinje mogu se svrstati u: kserofilne, mezofilne i higrofilne.

Kserofilne vrste su životinje sušnih područja; štede vodu smanjenim izlučivanjem. Pustinjske životinje razvile su fiziološke prilagodbe za minimalni gubitak vode iz tijela. Higrofilne vrste su organizmi koji ne mogu živjeti bez vode ili bez dovoljne vlažnosti, niti su razvili fiziološke mehanizme za štednju vode. U prelaznoj skupini su mezofilne vrste. Tu pripada većina kopnenih organizama.

Svjetlost Sunčeva svjetlost je vrlo važan čimbenik kako za fotosintetske organizme, tj.

za primarnu biljnu proizvodnju, tako i za životinje, jer o svjetlu ovise i životne navike (npr. budnost, spavanje, prehrana, razmnožavanje, kretanja) te aktivnost nekih endokrinih žlijezda, biološki ritam, sinteza bjelančevina itd. Životinje koje su danju aktivne su dnevne (diurnalne), a koje su noću aktivne su noćne (nokturnalne) životinje.

Djelovanje svjetlosti najčešće je povezano s promjenom temperature. Tako se tijekom proljeća s produžetkom dana u pravilu povećava i temperatura okoliša. Suprotno, u jesen se sa smanjenjem trajanja dana snižava temperatura okoliša. Stoga je aktivnost životinja različita u proljeće i ljeti od aktivnosti u jesen i zimi.

Kod biljaka sezona cvjetanja ovisi uz ostalo (npr. toplina) i od duljine dnevnog svjetla. Biljka dugog dana (npr. ječam) zahtjeva dulje dnevno osvjetljenje, dok kod biljaka kratkog dana (npr. proljetnice) dugo dnevno osvjetljenje otežava cvjetanje.

3.1.2. Biotički čimbenici Osim nežive – abiotičke (fizikalno-kemijske) okoline, u pojedinom ekosustavu postoje mnogobrojni virusi, mikroorganizmi, gljive, biljne i životinjske vrste koji svi zajedno čine živi dio ekosustava ili njegovu biotičku okolinu. Djelovanje biotičkih čimbenika u ekosustavu nije ovisno samo o sebi, nego je tijesno vezano s abiotičkim čimbenicima. Značenje biotičkih i abiotičkih čimbenika u ekosustavu važno je zbog

24

ovisnosti živih organizama o okolišu u kojem žive. Biotički čimbenici su: priogeni, virogeni, bakteriogeni, fitogeni, zoogeni i antropogeni.

Biljke daju životinjama potrebnu hranu koju koriste brojni nizovi biljojeda (herbivora). Prisutnost ili manjak biljne hrane često određuje rasprostranjenost životinjskih vrsta. Na prvobitne nizove biljojeda nadovezuju se nizovi mesojeda (karnivora) koji se prehranjuju biljojednim organizmima. To su veći ili manji grabežljivci. Na kraju hranidbenog lanca ili niza obično je veća životinjska vrsta. Isto se tako na biljojede nadovezuju nizovi kukcojeda (insektivora). Dio organizama uzima biljnu i životinjsku hranu. To su raznojedi (omnivori).

Slika 3.4. Sumarni prikaz djelovanja abiotičkih i biotičkih čimbenika okoliša (iz: Springer, 2001)

Sve životinje koje sudjeluju u hranidbenim lancima uginu. Njihove ostatke

razgrađuju razlagači – mikroorganizmi ili se njima hrane lešinari. Na kraju preostanu anorganske tvari, kao što su dušični spojevi i CO2 pa ponovno ulaze u veliko kruženje tvari u prirodi. Od tih tvari biljke ponovno proizvode organske spojeve procesima fotosinteze, a te tvari su početna hrana biljojedima (Sl. 3.4).

Odnosi među jedinkama Jedinke iste vrste međusobno su povezane brojnim i različitim odnosima.

Najvažniji je reprodukcijski odnos, tj. razmnožavanje. Priraštaj jedinki u populaciji nazivamo natalitetom. Natalitet je prema tome čimbenik rasta i povećanja brojnosti, a mortalitet (smrtnost) čimbenik nazatka svake populacije. Uravnoteženim odnosom nataliteta i mortaliteta održava se brojnost populacije stalnom (stagnacija). Broj jedinki neke vrste na nekom prostoru mjerilo je gustoće populacije.

Potrebno je naglasiti da se rastom broja jedinki smanjuje kapacitet okoliša zbog konkurentskih (kompeticijskih) odnosa među prekobrojnim pripadnicima dotične vrste u smislu konkurencije za hranom, životnim skloništem ili/i spolnim partnerom. Kompeticija je najjači biotički čimbenik unutar jedinki iste vrste (intraspecijski čimbenik).

25

Kompeticija, nadmetanja ili kompetitivno isključenje temelji se na činjenici da su dvije vrste u suparništvu u istom okolišu za npr. istu hranu. Jedna vrsta će potisnuti drugu. Kompeticija može biti, kao što smo već naveli, među pripadnicima istih vrsta (intraspecijska kompeticija) ili među jedinkama različitih vrsta (interspecijska kompeticija).

Kompeticija radi jednog uvjeta u okolišu može postati snažan suparnik kada se ubaci u populaciju domaćih autohtonih vrsta unesena alohtona vrsta (npr. alohtona sjevernoamerička pastrva je iz naših vodotokova potisnula autohtonu potočnu pastrvu). Kod parazitizma paraziti (nametnici) žive na račun domaćina: domadara.

Brojni su primjeri simbioze (potpomaganja) među različitim vrstama. ako obje vrste imaju od zajednice koristi a da ne štete jedni drugima, govorimo o mutalizmu (npr. rak samac i moruzgva). Ako jedna vrsta ima koristi a druga vrsta niti trpi štetu niti ima koristi govorimo o komenzalizmu (npr. bršljan, slak).

Usklađivanje brojnosti populacije Skupine jedinki iste vrste koje istovremeno žive zajedno na istom staništu i

međusobno se razmnožavaju tvore populaciju te vrste. Značajni za populaciju su: natalitet, mortalitet, reproduktivni potencijal, rast populacije, dobna struktura, gustoća i raspored jedinki u prostoru.

Natalitet je stupanj rodnosti neke populacije, a definira se kao broj novorođenih u jedinici vremena prema sveukupnom broju jedinki u populaciji. Mortalitet je stupanj smanjivanja brojnosti populacije zbog umiranja jedinki. Reproduktivni potencijal definiramo kao brzinu reprodukcijskog ciklusa i brojnost potomaka. O odnosu reproduktivnog potencijala odnosno nataliteta s jedne strane i mortaliteta s druge strane ovisi rast populacije. Ako su uvjeti okoliša optimalni za rast populacije, populacija će se povećavati ili održavati na stalnom broju.

Usklađivanje brojnosti pojedinih jedinki i veličine populacije temelji se na odnosu reproduktivnog potencijala vrste i zapremine okoliša. S porastom broja jedinki u zadanom prostoru smanjuje se zapremina okoliša u kojem se populacija razvija. U tim uvjetima okoliš ne može zadovoljiti potrebe svih jedinki za hranom, uvjetima reprodukcije i preživljavanja. Javljaju se odnosi nadmetanja (kompeticije) što je jedan od glavnih samoregulirajućih mehanizama koji ograničava mogućnost pretjeranog rasta populacije.

Ako se organizmi množe brže od mogućnosti obnavljanja uvjeta okoliša, tada će uvjeti okoliša postati ograničavajućim čimbenikom održavanja brojnosti unutar populacije (npr. nedostatak paše). Brojnost jedinki ovisi o različitim prilikama u okolišu kao što su izvori hrane i vode, svjetlost i toplina. Stoga u različitim godinama varira brojnost jedinki unutar populacije pa govorimo o fluktuaciji populacije.

U pojedinim povoljnim uvjetima javlja se povremeno prekomjerni ekspanzivni rast populacije (npr. invazija skakavaca u Africi). Isto tako u nepovoljnim uvjetima (npr. jaka hladnoća, suša, djelovanje otrova iz okoliša) može dovesti do redukcije broja jedinki u populaciji ili do potpunog lokalnog izumiranja populacije. Hranidbeni lanci

Unutar nekog ekosustava isprepliću se interesi svih potrošača hrane, koji su uključeni u takozvane hranidbene lance ili hranidbene piramide (Sl. 3.5; 3.6). Osnovu svakog hranidbenog lanca čine primarni proizvođači, koji od sunčeve energije koja dospijeva na Zemlju iskoriste dio za aktiviranje fotosintetskih reakcija i za stvaranje primarne organske tvari iz CO2, vode i mineralnih tvari. Stvorene

26

organske spojeve iskorišavaju za hranu biljojedi (herbivori) kao heterotrofni organizmi. Oni pripadaju u kariku potrošača (konzumenata). Biljojedima se hrane grabežljivci – mesojedi 1. reda (karnivori), a grabežljivcima opet njihovi neprijatelji (mesojedi 2. reda). Kako svi organizmi imaju ograničenu životnu dob, tj. uginu, njihova tijela razgrađuju (mineraliziraju) razlagači ili destruenti (npr. bakterije), na jednostavnije anorganske tvari, koje mogu ponovno iskoristiti autotrofni (fototrofni) organizmi. Tako tvari neprestano kruže u ekosustavu od neživog u živo i obratno prolazeći pri tome u svakoj fazi različite stupnjeve složenosti.

Slika 3.5. Hranidbeni niz na kopnu (iz: Springer, 1998)

Slika 3.6. Hranidbeni niz u moru (iz:

Springer, 1998)

27

Protok organske tvari u hranidbenom lancu prati i protok energije. Životna zajednica u ekosustavu može se normalno razvijati i održavati samo onda ako je odnos između proizvodnje tvari (asimilacije) i razgradnje tvari (disimilacije) uravnotežen. Poremećaj u odnosu asimilacije i disimilacije može onemogućiti normalni razvoj ekosustava ili dovesti do njegova propadanja.

U svakoj biocenozi postoji velik broj najrazličitijih hranidbenih lanaca. Oni su često međuzavisni, jer od iste vrste proizvođača kreću posebni hranidbeni lanci. Isto tako većina se potrošača hrani različitim vrstama plijena, pa sudjeluju u brojnim hranidbenim lancima.

U hranidbenim lancima su organizmi međusobno poredani. Životinje jedne karike potrošača, hrana su životinjama slijedeće karike potrošača. Uz to do izražaja dolazi i brojnost populacije unutar tog niza potrošača. U stabilnom ekosustavu održava se ravnoteža ili homeostaza sama od sebe. U ekosustavu može doći do prirodnih poremećaja, ali i do poremećaja uzrokovanih djelovanjem čovjeka – antropogeno djelovanje. Zagađivanje okoliša ili uništavanje pojedinih populacija organizama glavni su čimbenici nestabilnosti ekosustava odnosno narušavanja ravnotežnih (homeostatskih) odnosa. Osnovni štetni čimbenici koji remete homestazu u ekosustavu su: fizikalni, kemijski, biološki i društveno-gospodarski (Sl. 3.7).

Protok organske tvari u hranidbenom nizu prati protok energije. Životna zajednica u ekosustavu može se normalo razvijati i održavati samo onda, ako je odnos između proizvodnje hrane (asimilacije) i razgradnje tvari (disimilacije) uravnotežen, odnosno ako vlada homeostaza. Poremećaj u odnosu asimilacije i disimilacije može onemogućiti normalan razvoj ekosustava ili čak uzrokovati njegovo propadanje.

Slika 3.7. (iz: Springer, 2001)

3.2. EKOSUSTAV Ekosustav je dio okoliša potreban za održavanje života i životnih zajednica. Često se izraz upotrebljava u obliku globalni ekosustav, čime se misli na cjelokupnost života na Zemlji. Biotop i biocenoza

U okviru naseljenog prostora biosfere moguće je izdvojiti prostorno ograničena područja koja obilježavaju pojedine kombinacije ekoloških čimbenika. Takve osnovne topografske jedinice nazivamo biotop i one su životna staništa organskih vrsta. Time se pojedini biotopi međusobno razlikuju. Oni se također razlikuju po posebnim kombinacijama mikroorganizama, biljnih i životinjskih vrsta, dakle životnoj zajednici kojoj odgovaraju uvjeti u biotopu (Sl. 3.8; 3.9).

Biotop je npr. močvara, jezero, livada, šuma, more, pustinja, gdje žive u istim uvjetima različiti organizmi tj. biocenoza.

28

Biocenoza je skupina jedinki (životna zajednica) različitih populacija koje žive u određenom staništu (biotopu), a usko su povezane različitim međuodnosima, posebno međuodnosima u hranidbenom lancu. Biocenozu čine mikroorganizmi – mikrobiocenoza, biljke – fitocenoza, životinje – zoocenoza i ostali predstavnici carstava organizama.

Biom je skupina raznolikih ekosustava, kojima je zajednička karakteristika istoznačnost klimatskog područja. Biomi su stoga pravilno raspoređeni i odgovaraju klimatskim regijama (npr. biom tundre, biom bjelogorične šume, biom tropske kišne šume i sl.), a imaju dominantnu klimazonalnu vegetaciju. Biomi mogu biti raspoređeni i na temelju nadmorske visine ili dubine voda i mora, a to je vertikalna raspodjela bioma. Ekološka niša je mjesto i funkcionalni položaj koji pojedina vrsta zauzima u spletu međusobnih odnosa. Areal je ukupni prostor u kome je rasprostranjena pojedina vrsta. Rasprostranjenost biljaka i životinja nije uzrokovana samo ekološkim prilikama nekog područja, već može biti i posljedica promjene geografskih i klimatskih prilika tijekom bliže geološke prošlosti. Široko rasprostranjene biljne ili životinjske vrste nazivamo kozmopoliti. Nasuprot tomu, vrste koje žive na užem lokalitetu nazivamo endemi. Živa bića, preostala iz predhodnih razdoblja drugačijih klimatskih prilika (npr. iz glacijala) nazivamo relikti.

Slika 3.8. Shematski prikaz ekosustava, biotopa i biocenoze (iz: Springer, 1998)

Slika 3.9. Shematski prikaz sastavnica biocenoze: 1) jedinka 2) populacija 3)

zoocenoza 4) biocenoza 5) ekosustav (iz: Springer, 1998)

29

Struktura ekosustava Ekosustav ima četiri strukturalne komponente:

- anorganske tvari, - organizmi proizvođači, - organizmi potrošači, - organizmi razlagači.

Svi organizmi su u ekosustavu podijeljeni u dvije velike skupine: autotrofni (proizvođači) i heterotrofni (potrošači i razlagači).

Primjer može bit jezerski ekosustav. U jezeru žive raznolike biljke koje tvore jezersku fitocenozu i životinje koje tvore jezersku zoocenozu ili ukupnu jezersku biocenozu. U jezeru žive autotrofni organizmi (alge i više biljke) koje pomoću sunčeve energije anorgansku tvar pretvaraju u organsku. Autotrofnim organizmima hrane se životinje-(biljojedi), ovima druge životinje (mesojedi). U jezeru žive i razgrađivači (bakterije) koji razgrađuju mrtve organizme na jednostavnije anorganske spojeve. Ove pak rabe proizvođači (autotrofni organizmi). Za odvijanje metabolizma u jezerskom ekosustavu potrebni su optimalni fizikalno-kemijski tzv. abiotički uvjeti, kao što su svjetlost, toplina vode, količina kisika i ugljičnog dioksida, minerala itd. Poremećaji u nekim od abiotičkih čimbenika mogu dovesti u pitanje i preživljavanje cjelokupnog ekosustava (npr. previsoka temperatura vode, nedostatak kisika) ili dovesti do njegove degradacije u funkciji vremena. Dakle, biocenoze ovise o uvjetima koji vladaju u biotopu, kao što se i biotop mijenja pod djelovanjem biocenoze (npr. više biljaka – više kisika u vodi).

U ekosustavu se može uspostaviti dugoročna postojana ravnoteža između biotopa i biocenoze. Tada se radi o postojanom ekosustavu. Raznovrsnost i složenost ekosustava povećava njegovu postojanost. A složeni ekosustav nije samo raznovrstan u sastavu fizikalno-kemijskih komponenata biotopa, nego raznovrsnost čine i prostorni raspored vrsta, veličina i genetska raznovrsnost.

Ekosustav je dinamična kategorija koja se prilagođava te uspostavlja i mijenja svoj sastav u funkciji vremena povećanjem njegove postojanosti (stabilnosti). Stabilnost se osigurava povećavanjem raznovrsnosti u ekosustavu sve do stanja tzv. ekološkog optimuma (klimaksa), odnosno do krajnjeg stupnja u razvitku jednog ekosustava.

U ekosustavu može doći do postupnog zamjenjivanja – sukcesije pojedinih životnih zajednica, počevši od jednostavnih prema složenima. Sukcesije mogu biti primarne i sekundarne. Pod primarnim sukcesijama razumijeva se naseljavanje ranije nenaseljene zone, a sekundarnom sukcesijom označujemo obnovu prije uništenih životnih zajednica. Naseljavanje nenaseljenih područja započinju tzv. pionirske vrste, uglavnom biljke, koje stvaraju uvjete za postepeno naseljavanje drugih biljnih vrsta i životinja (prvo biljojeda, a nakon toga i mesojeda). Dugotrajne poplave, požari i vulkanske erupcije mogu uzrokovati potpunu degradaciju okoliša, te će se tijekom vremena ona postepeno obnavljati procesima ekološke sukcesije. Naravno da će pionirska i kasnije naseljena vegetacija ovisiti o klimatskim i drugim abiotičkim čimbenicima. Jedne vrste biljaka naselit će područja devastiranih tundri, a druge vrste naselit će npr. područja uništenih tropskih kišnih šuma.

30

3.2.1. Vrste ekosustava Ekosustavi koji ulaze u sastav biosfere, različiti po svom sastavu i veličini,

grade mozaik na površini Zemlje. Ekosustave svrstavamo prema različitim kriterijima od kojih važniju ulogu imaju:

- klimatski čimbenici (toplina, vlažnost, svjetlost), - priroda biotopa (vodene-akvatičke i kopnene-terestičke), - sastav staništa (npr. tla), - sastav vegetacije (npr. zajednica smrekove šume).

Prema geogafskom rasporedu svi ekosustavi se dijele na ekosustave kopna

(akvatički i terestički) i mora (Sl. 3.10). Akvatički ekosustavi na kopnu mogu biti ekosustavi tekućica (potoci i

rijeke) i ekosustavi stajaćica (bare, močvare, jezera). Mjera kolanja energije u vodenim ekosustavima je bioproizvodnost, tj. stvaranje organskih spojeva. Prema intenzitetu proizvodnje vodeni ekosustavi su:

- oligotrofni (slabo proizvodni); - eutrofni (dobro proizvodni); - distrofni (odumirući).

Slika 3.10. Hranidbeni niz i energija u ekosustavu (iz: Springer, 1998) Terestički ekosustavi kopna su tropska kišna šuma, miješana šuma, tajga,

tundra, savana, stepa i pustinja. Njihov raspored izravno ovisi o klimatskim prilikama. Ekosustav mora je najveći i najstariji životni okoliš. Organizmi žive u moru u

svim njegovim slojevima i u različitim dubinama. Biljke i životinje površinskog sloja slobodnih mora i njegove pučine, tj. pelagijala, lebde u moru, pa ih raznose valovi i struje. Nazivamo ih planktonom ili planktonskim organizmima. Razlikuju se biljni organizmi ili fitoplankton od životinja ili zooplankton. Samo manji broj pučinskih životinja ima snažnije organe za kretanje pa mogu aktivno plivati vlastitom snagom. To su plivajuće ili nektonske životinje ili nekton. Na morskom dnu žive brojni organizmi koje nazivamo bentoski organizmi ili bentos.

3.2.2. Energija i bioproizvodnja ekosustava Planet Zemlja je zatvoren sustav. Količina tvari je stalna, ona samo prelazi iz jednoga u drugi oblik. Tok tvari u biosferi zbiva se u zatvorenim biogeokemijskim ciklusima kod kojih u sklopu zamršenih procesa mineralizacije i sinteze organskih spojeva odlučujuću ulogu imaju organizmi.

U okviru slijeda tih reakcija omogućeno je vezanje Sunčeve energije u kemijsku energiju biomase što je osnovni preduvjet postojanja biosfere. Svjetlost koja stigne do fotosintetskog organizma pretvara se u kemijsku energiju, a ta se dalje pretvara u različite kemijske spojeve, koji nose u sebi pohranjenu energiju (npr. celuloza, škrob, šećer, bjelančevine, masti).

31

Svaki organizam treba energiju za život. Fotosintetski (fototrofni) organizmi (neki mikroorganizmi i biljke) su autotrofni organizmi. Kod autotrofnih organizama imamo primarnu bioproizvodnju. Heterotrofni organizmi ili potrošači su gljive, većina bakterija, životinje i ljudi i ovise o hrani koju proizvode drugi autotrofni organizmi. Kod heterotrofnih organizama sintetiziraju se iz osnovnih hranidbenih supstrata koje su stvorili autrofni organizmi novi organski spojevi, dakle imamo sekundarnu bioproizvodnju (Sl. 3.11).

Slika 3.11. Hranidbeni niz i energija u ekosustavu (iz: Springer, 1998)

Tijekom primarne fotosinteze i kemosinteze biljke troše manji dio proizvedene energije za svoje potrebe. To iznosi od 10 do 40 % ukupne (bruto) stvorene energije. Višak energije (od 60 do 90 %) pohranjuje se u novu biomasu (npr. u drvnu masu, sjemenje u žitarica, u plodove voća i sl.). Taj dio stvorene biomase na raspolaganju je heterotrofnim organizmima, odnosno služi za prehranu životinja i ljudi.

Organski spojevi koje proizvode biljke služe za prehranu potrošačima (npr. govedu). U procesima probave razlažu celulozu i druge spojeve na jednostavnije spojeve kojima se služe za svoje anabolične i katabolične reakcije. Izlučevine i odumrli organizmi te biljni ostaci služe kao izvor energije razlagačima (npr. bakterijama i gljivicama). Nastaju anorganske tvari, voda, ugljični dioksid, amonijak, metan i dr. Tako se zatvara krug: organska tvar se razložila u anorganske spojeve, a dio energije koju je organizam iskoristio za svoj metabolizam uz proizvodnju topline omogućava mu život (rast, razvoj, reprodukciju, rad i sl.).

32

Za mjerenje bioproizvodnosti primjenjuju se metode mjerenja biomase, potrošnje hranidbenih tvari, minerala, vitamina, te prometa kisika i ugljičnog dioksida. Bioproizvodnja se može mjeriti i primjenom radioaktivnih izotopa. Tako je moguće pratiti brzinu ugradnje radioaktivnog fosfora (32P) u fitoplanktonske organizme vodenih ekosustava (npr. jezera, mora i oceana).

Od kopnenih ekosustava najproduktivnije su šume (oko 250 t organskog ugljika/km2/u godini), zatim obrađene površine (150 t), stepe (oko 50 t) i pustinja (oko 5 t). Od vodenih ekosustava najveća je bioproizvodnja u zapadnom Atlantiku (550 t organskog ugljika/km2/na godinu) i u nekim jezerima (od 250 do 450 t).

Bioproizvodnost pojedinih ekosustava ovisi o specifičnim uvjetima na tom biogeografskom prostoru, a to su hranjive i mineralne tvari, osunčanost, toplina, dovoljno dišnih plinova i dr.

Heterotrofni organizmi također ne iskoriste sve tvari koje unose u organizam. Dok biljojedni organizmi troše (asimiliraju) samo oko 10 % pojedene biljne (celulozne) hrane, a ostalo gube izmetom, dotle je stupanj iskoristivosti u mesojednih organizama veći i iznosi od 30 do 50 %. Rast, povećanje mase i volumena tijela te razmnožavanje heterotrofnih organizama nazivamo sekundarnom bioproizvodnjom.

Samousklađivanje je proces održavanja ravnoteže između proizvedene i potrošene energije. Ono je temeljno obilježje živog svijeta. Samousklađivanje u ekosustavu temelji se na zakonitostima održavanja sklada u biocenozama, koje su nerazdvojno vezana za hidrosferu, atmosferu i litosferu. Ako npr. u biocenozi izraste više biljaka, to znači više hrane za životinje, zbog toga se u biocenozi povećava broj biljojeda, ali sukladno tome i mesojeda. Više biljojeda uzrokuje smanjenje biljne hrane, a time se smanjuje broj jedinki biljojeda i mesojeda itd. Vidljivo je da se u prirodnim zajednicama raznovrsnih populacija – u ekosustavu održava dinamična ravnoteža.

3.3. BIOGEOKEMIJSKI CIKLUSI U EKOSUSTAVU 3.3.1. Kruženje biogenih elemenata Metabolizam ekosustava sličan je u načelu metabolizmu jedinke. U metabolizmu ekosustava zbivaju se reakcije izgradnje (anabolizam) i procesi razgradnje (katabolizam). Proizvodi se energija pohranjena u biomasi (npr. u ugljikohidratima, celulozi, bjelančevinama, masti). Energija proizlazi iz jednog oblika u drugi, oslobađajući dio energije u toplinu. Samousklađivanjem se održava sklad između proizvodnje i potrošnje energije. Proizvodnja biomase i energije važna je za opstanak svih organizama. Čovjek ju je smisleno iskoristio za prehranu stalno rastućeg stanovništva.

Svim živim bićima potrebno je nekoliko desetaka različitih biogenih elemenata i voda. Jedni su potrebni u većim količinama kao makroelementi (C, H, O i N), a drugi u manjim količinama kao mikroelementi (P i S). Treću skupinu čine elementi koji su potrebni u neznatnim količinama (ultramikroelementi).

Zbog tih i sličnih procesa unutar biosfere postoje kolanja (kruženja) spojeva odnosno elemenata u sastavu tih spojeva:

- kruženje atmosferskih plinova (O2 , N2 , CO2 i H2O); - kruženje elemenata iz sedimenata: tala ili stijena (P, S).

Najznačajniji biokemijski procesi u biosferi su: - fotosinteza; - vezanje dušika u živoj tvari;

33

- ciklus ugljika. Svako odstupanje od normalnih vrijednosti bilo kojeg biogenog elementa i

njegova kruženja u biosferi narušava razvitak i normalno funkcioniranje pojedinog ekosustava. Nedostatak ili manjak nekog biogenog elementa djeluje kao ograničavajući čimbenik normalnog razvoja pojedine jedinke, populacije, životne zajednice odnosno biocenoze. I višak pojedinih elemenata u ekosustavu može biti ograničavajućim čimbenikom. A višak i nenormalno nakupljanje nekih biogenih elemenata, njihovih spojeva ili nekih drugih tvari, nastalih uglavnom djelovanjem čovjeka, može onemogućiti funkcioniranje i opstanak pojedinog ekosustava.

3.3.2. Djelovanje otrova Ksenobioticima nazivamo tvari koje nemaju niti gradbene uloge u nekom

organizmu, a ne mogu se iskoristiti niti za dobivanje energije. Deseci tisuća kemijski i strukturno vrlo različitih ksenobiotika su prisutni u okolišu. Među ksenobioticima ima kemijskih tvari koje ovisno o kvaliteti, količini i koncentraciji unešene u tijelo, djeluju štetno na normalne fiziološke procese i uzrokuju druga oštećenja. Takve tvari nazivamo: otrov ili toksikant.

Toksini su otrovi živih organizama, a mogu biti bakterijskog (bakteriotoksini), gljivičnog (mitotoksini), životinjskog (zootoksini) i biljnog (fitotoksini) porijekla.

Otrovnost ili toksičnost neke kemijske tvari je njena osobina da može izazvati štetne toksične učinke u organizmu.

Toksicitet ili stupanj otrovnosti označava se kao količina otrova koja ubija 50 % otrovanih jedinki. To je tzv. 50 % letalna doza odnosno kraće LD50. Kod trovanja pojedinog organizma treba voditi brigu ne samo o količini, koncentraciji i otrovnosti, već i o vremenu izloženosti (ekspozicije) otrovu. Dugu ekspoziciju otrovu nazivamo kroničnim trovanjem, dok je naglo izlaganje tijela otrovu – akutno trovanje. Kronično trovanje nekim otrovima može uslijediti i kod relativno niskih tzv. subtoksičnih doza, ako djeluju dulje i ako se u organizmu nakupljaju. Slika 3.12. Najčešći kemijski onečišćivači okoliša (iz: Springer, 1998)

Najvažniji toksini teški metali odnosno kovine su:

34

-Cd kadmij, -Hg živa, -Pb olovo, -Mo molibden, -As arsen, -Co kobalt, -Ni nikal, -Cu bakar, -Cr krom, -Zn cink. Za otrove koji se nalaze u okolišu vrlo je važna njegova postojanost ili, tj.

njegova sposobnost na razgradnju (degradaciju) u manje toksične i netoksične produkte tzv. detoksikacija. Otrovi se mogu razgraditi djelovanjem ultraljubičastih zraka sunčeve svjetlosti (fotolitički), vodom (hidrolitički), toplinom (termolitički) i djelovanjem mikroorganizama. Vrijeme potrebno da se koncentracija određene otrovne tvari prisutne u okolišu smanji za 50 % nazivamo poluživotom. Pojedini otrovi imaju naročito izraženu sklonost nakupljanja (bioakumulacija) u pojedinim tkivima i organima živih organizama, koji su ušli bilo zbog njegove neposredne izloženosti tim tvarima ili posredno, konzumacijom hrane (Sl. 3.12).

Djelovanje otrova i zračenja na okoliš Jasno je da su od velike važnosti učinci onečišćenja okoliša koje opažamo u

ljudi odnosno na biljkama i životinjama koje su od gospodarstvenog i drugog značenja čovjeku. Međutim, ništa manje nisu važne promjene koje nastaju u pojedinim dijelovima prirode odnosno u biosferi. Posljednjih godina posebno se spominje štetnost tributil kositra kao iznimno toksičnog spoja koji ima i mutagena svojstva, za razliku od kositra koji kao kovina nije štetan. Ovaj spoj se koristi u bojama za premazivanje podvodnih dijelova trupa, ne samo trgovačkih i ratnih brodova, već i ribarskih i sportskih plovila.

Zračenja su poseban problem onečišćenje biosfere, osobito nakon primjene atomskih bombi krajem 2. svjetskog rata kao i u vrijeme hladnoga rata pri izvođenju brojnih pokusnih atomskih eksplozija. Procesima nuklearne fisije čovjek je uspio dobiti oko 200 radioaktivnih izotopa, od kojih se neki nisu nalazili u biosferi. Radioaktivnošću, koja se javlja raspadanjem jezgara nekih kemijskih elemenata, nastaju drugi elementi uz emisiju čestica kod alfa-zračenja i beta-zračenja ili elektromagnetskih zraka kod gama-zračenja.

Ubrzano onečišćenje okoliša preopteretilo je prirodni okoliš brojnim kemijskim spojevima. Primarna mjesta onečišćenja u biosferi su zrak, voda i tlo. Biljke i životinje žive u sve više zagađenijem okolišu. Te tvari dospijevaju iz okoliša u biljni ili životinjski organizam. Biljke koje rastu na onečišćenom tlu i same postaju onečišćenima. Korijenskim sustavom odnosno lišćem biljke apsorbiraju štetne tvari. Najčešće su to sredstva za zaštitu bilja, tj. pesticidi. Mnogi od pesticida ne oštećuju selektivno samo ciljanu vrstu, npr. krumpirovu zlaticu ili korov, nego djeluju na cijelu biljku i na njezine dijelove. Biljke se truju i većim količinama teških kovina – olova, kadmija, žive, bakra na primjer, ali i otrovnim plinovima iz atmosfere.

Putovi i način onečišćenja (kontaminacije) životinja iz okoliša u principu su slični kao i u biljaka. Životinje ili čovjek mogu se zatrovati primitkom otrova preko

35

dišnog, probavnog i pokrovnog sustava, dakle preko škrga ili pluća, probavila i kože. Otrovi koji su ušli u tijelo mogu biti razgrađeni različitim postupcima detoksikacije (npr. u jetri) i/ili oslobođeni iz tijela (npr. bubrezima). Za tijelo su opasni oni otrovi koji se pohranjuju i nakupljaju u pojedinim tkivima u tijelu (npr. jedna skupina otrova nakuplja u masnom tkivu, druga u kostima, mišićima, mozgu). Porastom koncentracije otrova u pojedinom tkivu ono se najčešće oštećuje.

U prirodnim hranidbenim lancima u pravilu se povećava koncentracija otrovnih tvari. Naime, razina otrova raste u višim karikama hranidbenih lanaca pa organizmi koji se nalaze na kraju hranidbenog lanca imaju i do 100.000 puta veću koncentraciju otrova od početne (npr. porast koncentracije pesticida DDT-a ili diklor-difenil-trikloretana u raznim hranidbenim lancima).

Dakle, hrana uzgajana u onečišćenoj biosferi i sama je više ili manje onečišćena. Zato se sve više proizvodi hrana bez uporabe pesticida, bez umjetnih gnojiva, što dalje od prometnica – po posebnim biološkim (ekološkim) načelima. U svijetu se danas proizvodi na taj način samo 2 do 3 % sveukupne hrane. Sretna je okolnost što se značajna količina otrova razgradi u biosferi djelovanjem Sunčeve svjetlosti (fotoliza), u reakcijama s vodom (hidroliza), djelovanjem topline (termoliza) ili djelovanjem različitih mikroorganizama (mikrobiološka razgradnja). Kao što smo već spomenuli i organizmi životinja i čovjeka imaju stanovite mogućnosti razgradnje (detoksikacije) otrova.

36

4. UZROCI ONEČIŠĆENJA OKOLIŠA

Razvoj ljudskog društva glavni je uzrok promjena i globalne devastacije

okoliša. Stanovništvo ima značajan utjecaj na društveno-gospodarski razvoj, posebice na stanje okoliša pri čemu gustoća naseljenosti uvjetuje "gustoću" ljudskih aktivnost. To izaziva potrebu korištenja prirodnih dobara, stvara onečišćenje, odnosno čini pritisak na okoliš. 20. stoljeće je donijelo dramatične promjene u pogledu veličine i vrste djelovanja na okoliš. Uzrok tome su dva temeljna čimbenika:

1. nagli rast stanovništva i različiti problemi koje je taj rast izazvao, 2. nagli razvoj industrije.

Osim ljudske aktivnosti koja djeluje na onečišćenje okoliša (antropogeni uzročnici), i prirodne pojave mogu bitno utjecati na onečišćenje okoliša. Pri tome je nužno istražiti da li su te pojave prouzrokovane aktivnošću ljudi ili su dio evolucije Zemlje (Sl. 4.1).

Slika 4.1. Utjecaj čovjeka na kopnene ekosustave (iz: Glavač, 2001) Suvremeno čovječanstvo susreće se s dva temeljna problema okoliša. To su:

1. onečišćenje; 2. prekomjerno iskorištavanje prirodnih dobara.

Pod pojmom onečišćenje okoliša razumijevamo kvalitativnu i kvantitativnu promjenu fizikalnih, kemijskih i bioloških karakteristika osnovnih komponenata okoliša (voda, zrak, tlo, bioraznolikost), što dovodi do narušavanja ekosustava, temeljenih na mehanizmima samoregulacije. Te promjene djeluju danas, ali i

37

ubuduće, na pogoršanje zdravstvenih, gospodarstvenih i drugih uvjeta života. Problem štetnih čimbenika u okolišu sve više opterećuje suvremeno čovječanstvo. Porastom proizvodnje u posljednjih 100 godina množina raznolikih štetnih tvari nadmašila je množinu tih tvari nastalih u proteklih nekoliko tisuća godina.

Nekad je prevladavalo pretežito biološko onečišćenje, a danas uglavnom kemijsko i fizičko. Suvremena industrijska proizvodnja, razvijen promet (kopnom, vodom, zrakom) te agrokemijske i agrotehničke metode dovode do univerzalnog i dugotrajnog onečišćenja. Ono je jače izraženo u industrijski razvijenim zemljama, koje proizvode veće količine raznih onečišćivača, ali se u tim zemljama poduzimaju i izvjesne (relativno skupe) mjere zaštite. Usprkos tome, suvremeno onečišćenje okoliša po opsegu i trajnosti prelazi lokalne okvire i postaje svjetskim problemom. Globalni i univerzalni oblici onečišćenja vidljivi su u općem onečišćenju naše atmosfere, rijeka, jezera i mora te tla i hrane. Onečišćenje ne poznaje državne granice. Štetne i otrovne tvari rasprostiru se strujanjem zraka, vodotocima i hranidbenim lancima s jednog mjesta na drugo. Takve tvari otpuštene u jednom mjestu nerijetko djeluju štetno daleko od izvorišta onečišćenja. Stoga danas u svim akcijama zaštite okoliša treba djelovati globalno.

Ugroženost okoliša prirodnim pojavama možemo definirati pojmom prirodni hazard (eng. natural hazard). Definicija prirodnog hazarda prema UNESCO-u (United Nations Educational, Scientific and Cultural Organisation) je događanje potencijalno štetnih fenomena unutar određenog vremena i u određenom prostoru. Osim prirodnog hazarda postoji i antropogeni hazard (eng. men-made hazard) koji je češći u gusto naseljenim područjima.

Postoji više različitih podjela onečišćivača, pri čemu se rabe različiti kriteriji

kao što su kemijska priroda, svojstva, izvori, mjesta djelovanja, učinci i dr. Primarno mjesto onečišćenja: VODA, ZRAK, TLO, HRANA Priroda onečišćenja: KEMIJSKA (anorganska i organska) FIZIČKA (plinovita, tekuća, kruta, radioaktivna) BIOLOŠKA (mikroorganizmi, gljivice, toksini) Izvori onečišćenja: PROIZVODI IZGARANJA GORIVA INDUSTRIJSKI PROIZVODI KOMUNALNI OTPAD POLJOPRIVREDNI PROIZVODI PROIZVODI MIKROORGANIZAMA DJELOVANJE RATNE TEHNIKE Učinci onečišćenja: NA ATMOSFERSKE PROCESE NA PROCESE U VODI NA KOROZIJU METALA NA MIKROORGANIZME NA BILJKE NA ŽIVOTINJE

38

NA ČOVJEKA NA DEGRADACIJU EKOSUSTAVA Zbog toga se uzročnike onečišćenja okoliša može podijeliti na: 1. prirodne uzročnike (potresi, erupcije vulkana, oluje, poplave i požari) 2. antropogene uzročnike (porast stanovništva, razvoj industrije, prometa i

poljoprivrede). 4.1. PRIRODNI UZROČNICI

Prirodne pojave ugrožavaju i remete odnose u okolišu. Elementarne nepogode oduvijek su bile velika opasnost za ljude i njihova materijalna dobra. Dok su nekada elementarne nepogode bile izazvane isključivo evolucijom zemlje, danas na te elementarne nepogode utječe i ljudska aktivnost. Elementarne nepogode odnose sa sobom mnoge ljudske živote i pričinjaju veliku materijalnu štetu. Sve prirodne uzročnike iniciraju endogenetske i egzogenetske sile.

Prirodne sile koje uzrokuju hazard mogu se većim dijelom poistovjetiti s geološkim silama pa se rabi izraz geološki hazard (eng. geohazard). Taj pojam se može definirati kao frekvencija ili broj događaja koji se zbivaju u određenom vremenskom razdoblju. Zbog tog hazarda godišnje štete u globalnoj ekonomiji procjenjuju se na oko 50 milijardi USA dolara. Od toga 2/3 su stvarne štete,a 1/3 su troškovi prevencije od mogućih šteta. Povećanje šteta zbog prirodnih i antropogenih uzročnika je oko 6 % godišnje prema UNDRO-u (Unated Nations Disaster Relief Organization). Prirodni uzročnici izazivaju posebice velike štete u zemljama u razvoju. Npr. u razdoblju 1960-1990, zemlje centralne Amerike gube u prosjeku 2.7 % bruto nacionalnog dohotka, a USA oko 1 %. Razlika se može protumačiti boljom prevencijom.

Hazard se definira kao vjerojatnost pojavljivanja potencijalno štetnih prirodnih pojava, a rizik je očekivani stupanj gubitka kod pojavljivanja hazarda. Sve prirodne pojave (klizanja, potresi, vulkani, poplave, itd.) koje nepovoljno utječu na ljude ili ljudske aktivnosti, u smislu izazivanja nesreća, smatraju se prirodnim hazardima (geohazardima). Npr. ukupna šteta nastala klizanjima u SAD premašuje prosječne gubitke nastale potresima. Procijenjeno je da gubici izazvani klizanjima čine jednu četvrtinu ukupnih gubitaka prouzročenih prirodnim hazardima. Prirodni hazardi su sve brojniji i intenzivniji usprkos brojnim istraživanjima u okviru tehničkih, prirodnih i socijalnih znanosti. Razlog tome je rast populacije i urbanizacija prostora.

Geohazardi mogu biti složeni i uzrokovati niz drugih hazarda, npr. potresi uzrokuju likvefakciju, pokrete masa niz padine i tsunamije. Geohazardi mogu varirati pa se neki događaju u kratkom vremenskom razdoblju i brzi su (npr. potresi i klizanja) dok se drugi odvijaju postupno i u određenom vremenskom razdoblju (npr. erozija tla i slijeganja terena prouzročena crpljenjem podzemne vode). Neki geohazardi usko su vezani uz ljusku aktivnost (npr. zagađenje podzemne vode i slijeganje terena kao posljedica rudarenja) pa je i njihov utjecaj teško odvojiti od utjecaja čovjeka. Odnosno, ljudski utjecaj na prirodu često povećava učestalost prirodnih hazarda.

S rastom svjetske populacije rastu i rizici od prirodnih hazarda. Ipak, ljudi i dalje žive u područjima geohazarda, unatoč poznatom stupnju rizika jer nemaju drugog izbora. Budući da područja visokog hazarda zahtijevaju stalnu zaštitu i određena ulaganja to je moguće postići u društvima koja su dovoljno bogata i u kojima su vlasti to voljne činiti.

39

4.1.1. Endogenetski uzorčnici Endogenetske sile, kao što je seizmička aktivnost i erupcija vulkana, mogu imati izrazito velik negativan utjecaj na okoliš, a također prouzročiti velike štete na građevinama i ljudske žrtve. Međutim, treba naglasiti da endogenetski procesi iniciraju promjenu intenziteta djelovanja egzogenetskih sila. Seizmičnost

Potresi su jedna od najvećih endogenetskih opasnosti u kojima ginu brojni ljudi i stradavaju materijalna dobra. Međutim, većina potresa se zbiva na rubovima litosfernih ploča. Kod toga se većina ili 80 % potresa zbiva u cirkupacifičkom pojasu, a oko 15 % u mediternasko-transazijskom području(15 %) (Sl. 4.2)

Sl. 4.2. Epicentri registriranih potresa od 1963. do 1998. godine (Wikipedia)

Od polovice 18. stoljeća bilo zbilo se niz potresa od kojih su neki imali katastrofalne posljedice s brojnim ljudskim žrtvama.

1755. Lisabon (Portugal) 1811. i 1812. New Madrid (USA) 1902. San Francisco (USA) 1908. Mesina (Italija) 1920. Pokrajine Kansu i Šansi (Kina) 1923. Tokio i Jokohama (Japan) 1950. Assam (Indija) 1960. Agadir (Maroko) 1960. Obala Čilea 1964. JZ Aljaska (USA) 1976. Guatemala 1976. Tangshan (Kina) 1976. Furlanija (Italija) 1985. Mexico City (Meksiko) 1988 Erevan (Armenija): 1995. Kobe (Japan)

40

1998. Afganistan 1999. SZ Turska 2001. Gujarat (Indija) 2003. Bam (Iran) 2004. Sumatra (Indonezija)

Potresi veće oslobođene energije u hipocentru izazivaju veće rušilaćke efekte na površini. Potresi intenziteta preko VI0 MCS ljestvice u već uzrokuju štete na objektima, dok oni od XII0 uzrokujeu posvemašna rušenja i mijenjanje reljefa (Sl. 4.3).

Sl. 4.3. Gruba usporedba intenziteta i magnitude potresa (Wikipedia) S obzirom da je predviđanje potresa još uvijek vrlo nepouzdano, važna je

prevencija, tj. gradnja objekata mora biti u skladu s očekivanim magnitudama potresa. One se dobivaju tako da se analiziraju postojeći podaci (historijski i mjereni) o prethodnim zabilježenim potresima u nekom području. Na temelju toga radi se seizmičko zoniranje (mikrozoniranje) područja. Seizmička područja su naravno vezana uz tektonski aktivna područja. Nevezane stijene (šljunci, pijesci), ali i visoka razina podzemne vode uvjetuju jaču manifestaciju potresa. Likvefakcija je pojava potpunog gubitka čvrstoće sitnozrnastih pjeskovitih sedimenata tako da oni u jednom trenutku prelaze u tekuće stanje. Ta pojava može uzrokovati istiskivanje takvog materijala i veliko ukupno i diferencijalno slijeganje pa stoga tonjenje i rušenje građevina na takvim lokacijama.

Problem predviđanja (prognoziranja) potresa također je posebno pitanje na kojem se intenzivno radi. Za pouzdanu prognozu potresa potrebno je točno znati tri parametra: vrijeme pojave, mjesto (epicentar) pojave i intenzitet pojave.

Temelj modernog seizmičkog projektiranja je uključivanje očekivanih parametara, odnosno akceleracije prouzročene seizmičkim silama u proračun dinamičke stabilnosti konstrukcije neke građevine. Nadalje, projektni seizmički parametri danas se računaju za očekivane maksimalne potrese čije se značajke procjenjuju računskim metodama, a ne samo na temelju potresa koji su se dogodili na nekom području. Posebnost takve metode je povezivanje seizmičke i neotektonske aktivnosti, kao presudnih čimbenika za procjenu mogućih maksimalnih veličina seizmičkih sila. Zbog toga se polazi od stajališta koncepcije seizmičkog rizika, gdje je osnovni zadatak definiranje takvih metoda projektiranja i gradnje u seizmički

41

aktivnim područjima, da taj sistem u cjelini zadovoljava kriterije ekonomske prihvatljivosti sigurnosti, odnosno tehničke konzistentnosti (Sl. 4.4).

Slika 4.4. Karta seizmičkog hazarda Italije (INGV)

Potresi uglavnom ne ubijaju izravno već ljudi stradavaju od rušenja objekata, požara, odrona i sl. Potresi mogu inicirati velike pokrete masa niz padinu (klizišta i odrone) u nestabilnim zonama. U priobalnim područjima može doći do pojave iznimno velikih valova-tsunamija. Tsunami valovi nastaju ako su žarišta potresa ispod mora i dogode se veći pomaci morskog dna. Oni imaju velike valne duljine (150-1000 km) i velike brzina (do 700 km/h). Gotovo su neprimjetni na pučini. Nailaskom na pliće dijelove dna, ti morski valovi se deformiraju i dostižu visinu do 40 m što ima razorno djelovanje na obalnom području

Najviše takovih pojava zabilježeno je na obalama Pacifičkog oceana. Međutim, u novijoj historiji najviše žrtava izazvao je pojava tsunamija na obalama istočnog dijela Indijskog oceana zbog iznimno jakog potresa u podmorju zapadno do otoka Sumatre krajem 2004. godine. Smatra se da je stradalo u području Indonezije, Tajlanda i Šri Lanke preko 200.000 ljudi. Pojave tsunamija moguće su i u području Mediterana, pa čak i u Jadranskom moru iako se tu mogu razviti valovi neznatnih visina.

Vulkanizam

42

Vulkanizam je druga endogenetska opasnost. Za razliku od potresa, štetno djelovanje vulkana najčešće je lokalizirano (600.000 ljudi pogođenih djelovanjem vulkana u razdoblju od 10 godina). Lava može činiti direktnu štetu, ali u načelu nije glavna vulkanska opasnost. Piroklastiti (fragmenti vrućih stijena i lave) su češće opasniji od tokova lave. Piroklastiti eruptiraju iznenada eksplozivno i razlijeću se dalje i brže. VS obzirom na prirodu vulkana, erupcije mogu biti različite opasnosti: od onih relativno mirnih kada lava istječe iz kratera (npr. Mauna Loa na Havajima) do ogromne eksplozije i izbacivanja pepela u stratosferu (Karakatau kod Sumatre). Veliki volumen vulkanskog pepela može također imati vrlo nepovoljne posljedice (Sl. 4.5).

Sl. 4.5. Klasifikacija vulkanskih erupcija prema stupnju opasnosti (iz: Kovach & McGuire, 2003)

Slika 4.6. Karta hazarda od vulkanskih plinova, planina Dieng, otok Java, Indonezija (iz: Bell, 1998)

Vulkanske erupcije zabilježene tijekom povijesti često se ponavljaju. One pokazuju koliko naša civilizacija ovisi o stabilnim klimatskim prilikama, a također pokazuju da velike vulkanske eksplozije na jednom kraju svijeta mogu izazvati promjene klime na drugom dijelu svijeta. Najveće vulkanske erupcije mogu utjecati na promjene globalne klime u relativno kratkom vremenu.

Međutim, ukoliko velike količine pepela dospiju u troposferu mogu povećati albedo Zemlje i uzrokovati globalne klimatske promjene (npr. erupcija Tambora 1815. g., erupcija vulkana Krakatau 1883. godine). Tijekom velike erupcija vulkana Pinatubo na Filipinima 1991. g. izbačeno je u atmosferu oko 15 x 106 tona SO2. Zbog toga smanjenja prosječne temperature na površini Zemlje za oko 0.60 C tijekom 15 mjeseci.

43

Zanimljiv slučaj je zabilježen i opisan na jugoistočnom dijelu Islanda, gdje se nalazi jedna od vrućih točaka na oceanskom hrptu. Od lipnja 1783. do ožujka 1784. blizu Mount Laki došlo je do otvaranja pukotine i stvaranja eksplozijskih kratera u dužini od 25 km. Prethodila im je jaka seizmička aktivnost. Unutar samo nekoliko mjeseci na površinu se izlilo oko 12 km3 bazaltne lave što je najveća erupcija tog tipa u povijesnom vremenu. Oslobođeni plinovi CO2 i posebice SO2 uništili su vegetaciju što je prouzročilo najveću glad na Islandu ikad zabilježenu. Istovremeno je došlo do značajne promjene klime u Europi, ali i na cijeloj sjevernoj polutki. Posebna je bila boja neba u zoru i sumrak, neobična stalna izmaglica, a ljeto 1783. bilo je neobično toplo. Međutim, zima 1783/84. bila je posebno oštra u Europi. Benjamin Franklin, tada ambasador u Parizu, čuvši za vulkanske erupcije na Islandu sugerirao je da bi vulkanizam mogao imati utjecaja na klimu.

Poseban problem može napraviti smjesa vulkanskog pepela i vode, stvarajući vulkanski tok mulja (lahar) koji može uništavati sve pred sobom. Još jedan, opasniji, oblik piroklastičnog toka može biti stvaranje smjese vrućih i otrovnih plinova temperature do 1000 0C i sitnog pepela poznat pod imenom užareni oblak koji se može spuštati niz vulkansku padinu brzinom i do 100 km/h. Tako je erupcija Vezuva 79. g. n.e. uništila gradove Pompeje i Herkulaneum.

Eksplozija vulkana na otoku Santorini u Egejskom moru vjerojatno je prouzročila uništenje Minojske kulture pred oko 3600 godina. Prema tragovima u sedimentima morskog dna, vulkanskim pepelom je bio pokriven značajan dio istočnog Mediterana. Smatra se da je tijekom eksplozije nastao iznimno visok vodeni val koji je razorio naselja na okolnim obalama.

U novije vrijeme, najpoznatiji je primjer erupcija vulkana Mont Pelee' na karipskom otoku Martinique kada je 8. svibnja 1902. godine u samo tri minute stradalo između 25.000 i 40.000 ljudi u gradu St. Pierre i njegovoj luci. Takav je piroklastični tok nastao i prilikom glavne erupcije vulkana Mt. St. Helens 1980 g. i Mt. Pinatubo 1991. godine. Tijekom devedesetih godina neprekidne erupcije vulkana na karipskom otoku Monserat izbacivale su toliko pepela da je život na većem dijelu otoka postao nemoguć.

Smatra se da bi erupcija i kolaps vulkana na otoku Gran Kanaria u Kanarskom arhipelagu mogao pokrenuti iznimno veliki val koji može prouzročiti katastrofalne štete na obje obale sjevernog Atlantika. Erupcija mega vulkana na području nacionalnog parka Yosemity u SZ dijelu USA mogao bi, ovisno o smjeru vjetrova pokriti debelim slojem vulkanskog pepela velike prostore i uzrokovati globalno zahlađenje.

Kako se možemo braniti od vulkanskih opasnosti? Naravno, nemoguće je kontrolirati snažne vulkanske fenomene. No, može se procjenjivati njihov potencijalni obuhvat i vrijeme erupcije te omogućiti privremenu ili trajnu evakuaciju područja koje može biti znatno pogođeno. Tokove lave može se, doduše s različitim uspjehom skretati, ili čak privremeno zaustavljati. Prepreke se mogu graditi npr. od vulkanskog pepela, ili betona ili pak hlađenjem čela ili boka toka lave ( vodom). Takav slučaj je bio na otoku Heymaneyna Island 1973. g. Nije sigurno koliko je polijevanje vodom doprinijelo zaustavljanju toka lave prema ribarskom naselju. Naime, može se i aktivni otvor vulkana zatvoriti, a otvoriti neki pomoćni odakle će lava teći u područje na kojem nema objekata koje treba zaštiti. Na padinama vulkana Mauna Loa na otoku Havaji, izvršeno je 1935. i 1942. g. bombardiranje da lava ne teče prema gradiću Hilo. Zaustavljanje je posljednjih godina učinjeno na padinama Etne na Siciliji. Slično se može napraviti i na pretpostavljenim tokovima lahara, a sprečavanje stvaranja lahara može se izvesti npr. isušivanjem kraterskih jezera.

44

Kraterska jezera često imaju vodu jako izmijenjenog kemijskog sastava zbog stalnog prodiranja plinova iz vulkana. Često je jezerska voda pretvorena u žestoke kiseline, gdje je bilo kakav oblik života nemoguć. Ukoliko takva voda dospije u slatke vode u okolici vulkana, može doći do ekološke katastrofe. Magmatski procesi mogu imati i pozitivan učinak, jer omogućuju nastanak termomineralnih voda koje se široko koriste u liječenju, ali i za dobivanje značajnih mineralnih sirovina.

4.1.2. Egzogenetski uzročnici Egzogene geološke sile uzrokuju egzogene geološke procese koji uglavnom nisu tako spektakularni, kao seizmička aktivnost i erupcije vulkana, ali djeluju u duljem vremenskom razdoblju i ostavljaju važne posljedice. Egzogenetski procesi primarno uključuju djelovanje gravitacije, vode, leda i vjetra. Egozgenetski procesi su većim dijelom, osim djelovanja gravitacije, potaknuti klimatskim utjecajima. Erozijski i sedimentacijski procesi imaju značajan i dalekosežan utjecaj na čovjeka. Raspadanjem i erozijom započinje kruženje tvari u sedimentacijskom ciklusu koji je povezan i s geokemijskim ciklusima.

Padinski procesi Uzroci padinskih procesa su prirodni (gravitacija i podzemna voda) te

antropogeni. Gravitacija uzrokuje kotrljanje i klizanje te stvaranje padinskih sedimenata; koluvija i deluvija. Uzroci pojava nestabilnosti na padinama su povećanje sila (opterećenje ili hidrodinamički odnosi) ili smanjenje otpora, odnosno čvrstoće, bilo tla ili stijene.

Na padinama oblikovanim u koherentnim tlima, a ponekad i na stijenovitim padinama, pojavljuje se puzanje (polagano kretanje mase tla niz padinu uz plastične deformacije), kada su naprezanja manja od čvrstoće na smicanje materijala. U određenim okolnostima puzanje prelazi u klizanje (brzi pokreti mase tla niz padinu) zbog sloma tla i značajno smanjenje čvrstoće na kliznoj plohi.

Na padinama oblikovanim u čvrstim stijenama učestalo je osipavanje manjih fragmenata, zatim lokalni odroni. Ponekad se pojavljuju i kamene lavine.

Padinski procesi su izraženiji tamo gdje je veća energija reljefa, kao što su planinski predjeli. Padinski procesi mogu biti potencirani antropogenim utjecajima, posebice nestručno obavljenim građenjem. Osim izravne štete na građevinama, padinski procesi izazivaju i ekološke štete, jer oštećuju ili uništavaju lokalnu biocenozu. Štetama prouzročenim padinskim procesima bilo je pogođeno preko 3.2 milijuna ljudi u prethodnih 10 godina.

Slikovit promjer pojava nestabilnosti je srednji dio toka Rječine između

akumulacije Valići i mosta kod naselja Pašac. Flišni stijenski kompleks je ukliješteni blok između karbonatnih blokova sa sjeveroistočne i jugozapadne strane i stoga izrazito tektoniziran. Učinci deformacija najizraženiji su upravo na dodiru karbonatnih stijena i fliša. Flišna stijenska masa je podložnija brzom trošenju čemu pridonosi njena izrazita tektoniziranost. To se osobito odnosi na kalcitične siltite i šejlove koji prevladavaju u flišu istraženog područja. Radi toga je stvorena zaglinjena zona na osnovnoj stijeni-flišu. Zbog toga su obje strane doline Rječine pokrivene su potencijalno nestabilnim padinskim tvorevinama višemetarske debljine. Odvajaju se blokovi koji klize po flišu. To su pojave nalik onima u Alpama (Sl. 4.6).

45

Slika 4.6. Pojave nestabilnosti na padinama u dolini Rječine (Benac et al., 2006)

Na padinama su već krajem 19. stoljeća uočene pojave nestabilnosti. 1885.

registrirano je klizište na SI strani doline. 1893. uočeni pomaci na JZ strani doline kod ondašnjeg naselja Grohovo. 1898. razorena je brana približno na lokaciji današnje brane Valići. Prema arhivskim zapisima, kamena lavina približnog volumena od 1.350.000 m3, 1908. godine zatrpala ondašnje naselje Grohovo prouzročivši pritom i ljudske žrtve. 1979. godini kamena lavina prouzročena nepažljivim iskopom je zatrpala dio regionalne ceste. U prosincu 1996. godine pokrenuto je oko 850.000 m3 materijala na SI padini. Tada je gotovo zatrpano korito Rječine. Zbog novih pokreta masa na obje padine oko toka rječine može se dogoditi zatrpavanje ceste na JZ strani, pregrađivanje korita Rječine i stvaranje jezera, rušenje prirodne brane i pokret vodenog vala prema centru Rijeke.

Geološki rad površinskih voda Erozija Erozija padina može biti izražena u obliku pluvijalnog (kišnog) ogoljivanja uz

ravnomjerno (površinsko) ispiranje tla, kao i u obliku linijskog ispiranja uz stvaranje žljebova. To je preduvjet za stvaranje vododerina i jaruga te plavina na njihovim krajevima. Erozija padina je uvijek selektivna, što ovisi o svojstvima stijena, nagibu, odnosno energiji reljefa. Erozija padina može biti brzi proces povećan uništenjem pedološkog sloja i vegetacije, bilo prirodnim ili antropogenim uzrocima. Nastaje potpuno neplodan teren ili tzv. «badlands».

46

Slika 4.7. Područje intenzivne erozije u Vinodolskoj dolini (Benac et al., 2005)

Drastičan primjer kombiniranog djelovanja erozije s pratećim pojavama klizanja je područje sliva Slanog potoka i Male Dubračine u središnjem dijelu Vinodolske doline. Zahvaćena površina je veličine oko 3 km2 pa su ugrožena okolna naselja Belgrad, Baretići, Grižane i Kamenjak, kao i regionalna cesta. Žarište ove pojave, zahvaćeno ekscesivnom erozijom ima dimenzije 600 m po osi i 250 m po širini. Matična flišna stijena sastavljena je od siltita i siltnih lapora s rijetkim proslojcima pješčenjaka. Obilježje materijala u žarištu je disperznost zbog sadržaja čestica nanometarskih dimenzija i minerala sklonih bubrenju što je razlog povećanoj erodibilnosti. Popratne pojave oko žarišta erozije i u njemu samom su brojna klizišta koja su posljedica trošenja matične stijene flišnog kompleksa i pretvaranja stijene u

47

tlo. Tlo iskazuje svojstvo deformabilnosti plastičnim tečenjem. Pokrivač na matičnoj stijeni djeluje zaštitno, ali u određenim okolnostima je nestabilan pa nastaju klizišta. Unatoč brojnim mjerama sanacije provođenih tijekom cijelog 20.stoljeća, i dalje je izražen proces sveopće degradacije terena. (Sl. 4.7).

Poplave Poplave, koje su zapravo najčešće prirodni proces, u načelu važan i pozitivan, jer

donosi nove čestice tj. sitnozrnaste sedimente u ravnicama koje stvaraju plodno tlo (npr. u dolini Nila). Poplave se javljaju najčešće kao prirodna posljedica meteoroloških događanja, kad veličina korita nije dovoljna da primi svu vodu pa dolazi do izlijevanja vode iz korita. Djelovanje čovjeka može promijeniti i intenzitet površinskog otjecanja. Građenjem (npr. prometnica, ili naselja) velike površine se prekrivaju nepropusnim materijalima, pa se značajno smanjuje infiltracija vode u tlo. Poljoprivredna aktivnost (npr. uklanjanje vegetacije kao fizičke prepreke otjecanju, ali i djelomično olakšavanju infiltracije), ali i ubrzavanje erozije i ispunjavanje korita, mogu dovesti do znatno češćih i jačih pojava poplava.

Poplave najčešće nastaju zbog jakih i dugotrajnih padalina i naglog topljenja snijega. Za razliku od potresa, poplave ne nastaju iznenadno i u pravilu se mogu predvidjeti.

Bujice (povremeni vodotoci) pojavljuju se u razdobljima velikog intenziteta

padalina na terenima velikog nagiba. Bujice mogu imati veliku rušilačku snagu, a opasne su i zato jer se pojavljuju iznenada. Mogu nositi sa sobom veliku količinu šljunka i valutica, a u slučaju pojave blatnog toka i velike blokove i mogu prouzročiti štetu na ograničenom podruju.

Intenzitet riječna erozije ovisi o nagibu korita, količini vode, geološkom sastavu podloge, količini i vrsti vučenog nanosa (npr. brzina planinskih vodotoka je 3-4 m/s). Bočna erozija korita uzrokuje zasijecanje padina i tako može inicirati pojave klizišta i odrone. Vodom se transportiraju često velike količine mineralnih tvari (prave i koloidne otopine) ili sedimenata u obliku suspenzije ili vučenog nanosa koji se kreće po dnu korita.

Kako je nemoguće izbjeći naplavne ravnice, različiti su pristupi kojima se može smanjiti opasnost od šteta izazvanih poplavama. Osim određivanja zona opasnosti od poplava i ograničavanja pojedinih gradnji u pojedinoj zoni, moguća je i upotreba posebnih propisa za gradnju u poplavnom području. No glavni je način da se smanje štete regulacija vodotoka, gradnja nasipa, sustava retencija, odteretnih kanala, velikih bazena (npr. Lonjsko polje u dolini rijeke Save). Nažalost, često intervencije na sprečavanju poplava u jednom području dovode do povećanja opasnosti u drugom, obično nizvodnom području. Dimenzioniranje vodozaštitnih objekata značajno je i tu se koristi vrijeme povratnog perioda velikih voda (1, 10, 100, 1000 god.), kao vjerojatnost da će se određena razina vode, odnosno veličina protoke pojaviti u nekom razdoblju.

Poplave su jedan od značajnih problema zaštite okoliša, još od početaka

civilizacije. Taj problem se javlja još iz doba otkad se čovjek natječe s rijekom za upotrebu poplavnih ravnica za druge svrhe osim poljoprivredne (npr. urbanizacija i gradnja prometnica). Stoga je potreban menadžment (upravljane) poplavnim područjima.

Poplave mogu imati i regionalne razmjere i prouzročiti velike štete u gusto naseljenim riječni dolinama. Posebice su česte u nizinskom dijelu Kine. Katastrofalne poplave zbile su se više puta tijekom 20. stoljeća: 1908., 1911., 1931., 1933., 1935., 1938., 1939., 1954., 1959., 1980. i 1998.

48

U srednjem toku rijeke Misisipi dogodila se velika poplava u travnju 1993. godine pri čemu je poplavljeno 5,46 x 106 ha zemljišta i evakuirano 50.000 stanovnika. U kolovozu 2002. godine poplave su pogole porječja gornje i srednjek toka Dunava i Labe, pri čemu je evakuirano 320.000 stanovnika iz dijelova Austrije, Njemačke, eškei Slovačke.

Katastrofalne poplave mogu se dogoditi i na niskim i zaravnjenim riječnim ušćima zbog uzajamnog djelovanja riječnog toka i porasta razine mora. Katastrofalne poplave su pogodile više puta obalno područje Bangladeša. U listopadu 1998. godine je poginulo oko 1.500 stanovnika, a bez domova ostalo njih 5 milijuna. U kolovozu 2004. godine uslijed djelovanja uragana, poplavljeno je područje ušća Misisipija kod čega je poplavljena gotovo cijela zona New Orleansa, a bez domova je ostalo preko 240.000 stanovnika.

Veliku rušilačku snagu imaju poplave nastale kao posljedica rušenja brana. Najveća stradanja prouzročila su rušenje brane Johnstown u istočnoj Pensilvaniji 1889. godine i brana Vaiont u Italiji 1963. godine.

Transport sedimenata i taloženje Transport i taloženje sedimenata također imaju znatan utjecaj na okoliš. Čestice,

pogotovo one sitnije, mogu biti nosilac različitih toksičnih tvari, pesticida, herbicida, teških metala koji se talože na poplavnim ravnicama, a na kraju se talože u more ili u zatvorena jezera. Zatrpavanje riječnih ušća ponekad je vrlo intenzivno, što zahtijeva velike građevinske radove uz velike troškove (npr. održavanje dubine luka i plovnih putova, bilo riječnih ili morskih).

Ustanovljeno je da se ušće rijeke Raše pomaklo za oko 4 km tijekom posljednjih 250 godina. Sedimentacija na današnjem ušću je 5-10 cm godišnje (Sl. 4.8).

Posebice je značajno oplićavanje dna na kraju Plominskog zaljeva. Prokopavanjem kanala, radi isušivanja nekadašnjeg jezera na Čepićkom polju, u zaljevu se taloži velika količina mulja. Morsko dno ispred pristaništa u Plominu tako je plitko da se u vrijeme oseke more posve povuče. Na fotografijama snimljenim početkom 20.stoljeća jasno je vidljivo da su uz istu obalu pristajali veći teretni brodovi.

49

Slika 4.8. Morfološka evolucija estuarija rijeke Raše (Benac et al., 1991)

Geološki rad podzemnih voda To su: korozija, sufozija i zamrzavanje tla Korozija je kemijski rad podzemne vode. Okršavanje (karstifikacija) javlja

se u lakotopivim stijenama kao što su karbonatne stijene. Posljedica površinskog okršavanja je snižavanje reljefa, a posljedica podzemnog okršavanja je proširivanje pukotina te stvaranje speleoloških pojava: kaverni, ponora i špilja. Ponegdje može doći do urušavanja svodova podzemnih prostora u kršu i do oštećenja, pa čak i rušenja građevina na tim lokacijama.

Sufozija je filtracijsko razaranje poluvezanih do nevezanih stijena. Tok podzemne vode uzrokuje ispiranje sitnih čestica (mehanička sufozija) ili iznošenje otopljenih tvari (kemijska sufozija). Mehanički tip sufozije slabije je izražen u koherentnom tlu (gline), a jače u nekoherentnom tlu (sitni pijesci).

Posljedica je slijeganje terena i stvaranje sufoznih uleknuća. Sufozija zavisi o: hidrauličkom gradijentu i brzini toka. Česta sufozna udubljenja pojavljuju se uz obale rijeka i jezera (pogotovo umjetnih akumulacija i retencija) zbog nagle promjene

50

razine vode. Zbog sufozije može doći do podlokavanja temelja te slijeganja i oštećenja građevina.

Mrazno-dinamičke pojave su nakupljanje vode (leda) u lećama, nadimanje (u glinovitom tlu). Ova pojava posebice je izražena u subpolarnim krajevima, gdje se površinska zona tla u toplijem dijelu godine otapa, a ispod se nalazi zona vječno zamrznutog tla, u koje ne može prodrijeti korijenje. To je područje tundre, gdje ne može zbog tih razloga rasti drveće. Zbog istih razloga, kuće se temelje na pilotima oslonjenim na trajno zamrznutu podlogu, jer je gornja zona tijekom ljeta u gotovo žitkom konzistentnom stanju. U klimatskim umjerenim zonama dubina zamrzavanja je 30-80 cm, a nema pojave nadimanja u čvrstim stijenama. Takove pojave mogu prouzročiti velika oštećenja građevina, pogotovo prometnica.

Geološki rad snijega i leda Nivalna i glacijalna erozija ili erozija snijegom i ledom prouzročena je

pokretima ledenjaka niz padine ili pak snježnim lavinama. Ledenjaci mehaničkim radom razaraju stijene u podlozi, i prenose čestice vrlo

različite veličine (od sitnih odlomaka do velikih blokova). Na kraju ledenjaka, gdje se on otapa, talože se nesortirani (glacijalni) sedimenti u obliku morene

Djelovanje ledenjaka na okoliš treba se promatrati u duljem vremenskom razdoblju. Ledenjaci putuju sporo (10-100 m/god.), a kod toga drobe stijensku masu u podlozi, donašajući u niže dijelove sedimente od kojih može nastati plodno tlo. Zbog klimatskih promjena tijekom pleistocena i holocena, ledenjaci su nastajali i nestajali u nekim dolinama i pri tome ih mijenjali, pa su tako utjecali i na promjenu okoliša.

Zbog klimatskih promjena, odnosno globalnog zatopljenja, primjetno je drastično smanjenje ledenjaka u visokim planinskim područjima, posebice od kraja 20. stoljeća. Ako se takav trend nastavi, to može izazvati nesagledive posljedice na okoliš, npr. Znatno manjenu izdašnost ili čak presušivanje izvora i planinskih vodotokova.

Snježne lavine zbivaju se na strmim planinskim padinama, kada može doći do formiranja klizne plohe i vrlo brzog pokreta velike količine snijega i leda. Pri tome pokrenuta masa ima razarajuće djelovanje.

Geološki rad vjetra Olujni vjetrovi mogu imati veliku rušilačku snagu. To se posebice odnosi na

tropske oluje koje su često praćene ekstremnim oborinama. To su hurikani u području Karipskog mora i Meksičkog zaljeva i tajfuni u području Indijskog oceana i zapadnog dijela Pacifičkog oceana.

U toplim razdobljima godine lokalno se pojavljuju tornada odnosno pijavice. Imaju lokalno djelovanje, ali izrazito veliku rušilačku snagu. Posdručja redovite pojave tornada su središnji dijelovi SAD-a. Tijekom ljeta pojava pijavica zapaža se i u području Jadranskog mora i panonskog dijela Hrvatske.

Eolska erozija ili erozija vjetrom pojavljuje se prvenstveno u pustinjskim

predjelima, bez ili s vrlo malo vegetacijskog pokrova. Eolska erozija ovisi o: jačini, smjeru i trajanju vjetra, veličini i obliku čestica, mikroreljefu, vegetaciji i vlažnosti. Vjetar uzrokuje kotrljanje većih čestica i odnašanje sitnih čestica uz habanje podloge. Tako vjetar brzine veće od 6 m/s pokreće čestice od 0.25 mm, vjetar brzine veće od 12 m/s pokreće čestice od 1.5 mm. Istovremeno se akumuliraju eolski sedimenti u pješčanim pustinjama. Zbog neodgovarajućeg obrađivanja zemljišta, vjetar može erodirati plodnu pedološku zonu (A i B-horizont). Donašanjem velike količine lesa

51

(prapora) u hladnim klimatskim razdobljima pleistocena, stvorene su danas vrlo plodna tla u istočnom dijelu Hrvatske.

Marinska erozija je prouzročena hidrauličkim radom valova, što uzokuje otkidanje i lomljenje stijena obale, habanje podloge pokrenutim česticama, raspadanje stijena obale zbog vlaženja i sušenja, otapanje zbog korozije morske vode i bioeroziju zbog rada organizama.

U ciklusu marinske erozije postoje četiri faze. U inicijalnoj fazi obala nije izmijenjena radom mora. U ranoj fazi počinju se stvarati klifovi i marinske terase ispod njih. U zreloj fazi na obali su dugi potezi žala i široke marinske terase. Stvaraju se i tombola. U kasnoj (zreloj) fazi obala je gotovo zaravnjena. Nagle lokalne promjene razine mora, prouzročene tektonskim pomacima ili pak klimatskim promjenama, redovito dovode do poremećaja u marinskom erozijskom ciklusu, koji biva prekinut.

Različiti su okolišni problemi vezani uz obale. Djelovanje valova na obale, uzrokuje odnošenje materijala te pomicanje obalne crte. S druge strane, na ušćima rijeka zbiva se obrnut proces, zbog intenzivne sedimentacije. Posebno su osjetljive na marinsku eroziju obale građene od mekanih stijena (lapori, šejlovi, pješčenjaci) a izložene jakom djelovanju valova gdje se onda stvaraju klifovi koji se postupno razaraju (brzinama od nekoliko cm do m godišnje).

Česta je erozija žala zbog uzdužobalnog transporta, u slučaju da prestane donos novog gradbenog materijala (npr. gradnja hidroakumulacija na rijekama, vađenje šljunka i pijeska u rijekama). Tako prouzročena erozija obale nastoji se smanjiti (spriječiti) gradnjom poprečnih prepreka (pera, prepona, groins). Niski dijelovi obale (akumulacijske terase) ispred klifova u mekim stijenama, uz to se brane nasipavanjem novog pijeska koji se vadi ili na kopnu ili na moru. Takvo održavanje obala vrlo je skupo, ali se na mnogo mjesta u svijetu intenzivno provodi (dijelovi obale u Velikoj Britaniji, SAD, Italiji i sl.)

Za istočnu, hrvatsku obalu Jadrana značajniji su neki drugi izazovi. Relativno je niska valna energija u Jadranskom moru, posebno u kanalskom području. Uz to obale i otoci izgrađeni su pretežito od relativno rezistentnih karbonatnih stijena. Zato su klifovi, i žali ispod njih, relativno rijetki, odnosno zauzimaju samo manje dijelove obale. Međutim, treba ipak istaknuti da postoje problemi potkopavanja (npr. dubrovačkih zidina). Svakako, veći problem za hrvatsku obalu Jadrana je antropogeni utjecaj, odnosno uzurpacija obala zbog urbanizacije. Procjene su (da se) da je od rimskog doba do 1960. uzurpirano (betonirano – napravljen antropogeni tip obale) u duljini od 300 km, a isto toliko u posljednjih 40 godina. U upravljanju obalama važno je istaknuti da je često prisutan sukob interesa, pa onda upravljane zahtijeva balansirati i promatrati što je u posebnom interesu održivog razvitka.

4.1.3. Klimatske promjene Potrebno je razlikovati vrijeme (momentalno stanje atmosfere na određenom

mjestu) od klime (prosječno stanje atmosfere nad određenim mjestom u određenom razdoblju, uzimajući u obzir prosječna i ekstremna odstupanja). Vremenske prilike bitno utječu na okoliš, primjerice na lokalni i globalni ciklus vode u prirodi. Klimatske prilike, bitno određuju neki ekosustav i stoga rasprostranjenost određenih životnih vrsta. Osim toga, ekstremne vremenske prilike, kao što su tropska tornada, razdoblja dugotrajnih

52

kiša ili suša, neuobičajeno hladna ili topla razdoblja neobično snažno utječu na zbivanja u okolišu, inicirajući promjene.

Kao i sve u prirodi i klima se neprekidno mijenja. Opća je karakteristika klimatskih srednjaka velika promjenjivost iz godine u godinu (međugodišnja varijacija). U instrumentalnom razdoblju mjerenja, dakle od kraja 19. stoljeća, jasno se opaža trend porasta temperature na sjevernoj hemisferi (gdje imamo i najviše podataka), ali i smjene kratkih hladnijih s toplijim razdobljima. Osobito je zapažen nagli porast temperature u zadnjem desetljeću 20. stoljeća. S tim u svezi, primjećuje se porast padalina u jugoistočnoj Aziji, te njihov pad u suptropskim dijelovima Afrike i USA. Za područje Hrvatske se predviđa da se količina padalina neće značajno mijenjati, ali se može očekivati njihova značajnija raspodjela tokom godine.

Klima se značajno mijenjala i u historijsko vrijeme. Nakon završetka posljednjeg ledenog doba, vladalo je vrlo dugo povoljno klimatsko razdoblje (tzv. atlantski klimatski optimum) između 7500 i 5200 g. p.n.e. Temperatura na sjevernoj hemisferi bila je 2-4 0C viša nego danas, a snježna granica oko 300 m viša od današnje. To je bilo i vlažno razdoblje (subpluvijal) pa je veći dio Sahare bio pokriven travnjacima i naseljen. Oko 3000 g. p.n.e. počinje povećanje aridnosti Sahare. Od 2000. g. p.n.e. do 5. stoljeća n.e. općenito je bilo razdoblje globalnog pogoršanja klime, a najteže se smatra rano željezno doba od 900 do 450 g. p.n.e. To je vjerojatno pokrenulo ondašnje seobe naroda (npr. dolazak Ahajaca iz Panonske nizine u Grčku). U antičkom razdoblju mediteransko područje bilo je u cjelini vlažnije nego danas. Razdoblje između 400 i 1200 g. n.e. bilo je u cjelini vrlo povoljno, pa se može govoriti o sekundarnom klimatskom optimumu. Zato su Vikinzi mogli doploviti do Islanda, Grenlanda i obala Sjeverne Amerike. Temperatura na južnom Grenlandu bila je 2 do 4 0C viša nego danas. U zapadnoj i srednjoj Europi vinogradi su se proširili 4 do 50 geografske širine sjevernije nego danas (npr. u južnu Englesku gdje se danas ne gaji vinova loza). Razdoblje između 1200 i 1400 g. bilo je period izrazite labilnosti klime u Europi, kada su se izmjenjivala razdoblja poplava i suša, vrlo hladnih ili blagih zima. To je ujedno i razdoblje postupnog pogoršanja klime. Razdoblje između 1400. i 1850. godine, bilo je u Europi klimatski osobito nepovoljno, a najhladnije između 1450. i 1700. (tzv. Malo ledeno doba). Ledenjaci u Alpama, koji su se povlačili sve do tada, zatrpali su neke prijevoje. Na Arktiku se znatno proširila površina zaleđenog mora. Temperatura vode sjevernog Atlantika bila je 1-3 0C niža nego danas. Tijekom 20. stoljeća bilježi se porast prosječne temperature, a klima u zadnjoj dekadi stoljeća bila je najtoplija od kada se obavljaju temperaturna mjerenja (Sl. 4.9).

53

Slika 4.9. Globalne temperaturne promjene (iz: Springer, 2001)

Ono što se danas sa sigurnošću može reći je slijedeće: - prosječne temperature u prizemnim slojevima atmosfere porasle su u 20. stoljeću

za 0.3 do 0.6 0C ; - 1995. i 1998. i 2003. godine zabilježene su najviše do danas izmjerene prosječne

globalne temperature; - ljeto 2003. godine bilo je u Europi najtoplije u razdoblju instrumentalnog

mjerenja; - usporedbom prosječnih globalnih temperatura zraka dvadesetogodišnjih

vremenskih razdoblja 1955.-1974. i 1975.-1994. može ustanoviti veća zagrijanost atmosfere iznad kontinenata nego iznad oceana, veće zagrijavanje u višim i srednjim zemljopisnim širinama, djelomično zahlađenje iznad sjeverozapadnih dijelova Atlantika i srednjih zemljopisnih širina Pacifika;

54

- u istom su vremenskom razdoblju porasle koncentracije stakleničkih plinova; - učestalost vremenskih nepogoda nije doduše u porastu, ali je njihova žestina sve

veća; - globalna razina mora povisila se u dvadesetom stoljeću za oko 15 cm (10 do 25

cm); - alpski glečeri smanjili su svoju površinu u posljednjih 150 godina oko 50%. Isto

tako ustanovljeno je stanjivanje ledenog pokrivača na Grenlandu. Kako se ocjenjuje razvoj vremenskih prilika u ovom stoljeću i što predviđaju

klimatske prognoze za sljedeće stoljeće? Stojimo li doista pred promjenom klime koju je prouzročio čovjek, koja je veća, brža i opasnija nego sve one koje su se odigrale u posljednjih 10.000 godina? Odgovor na ova pitanja mogao bi glasiti ovako: 1. Većina znanstvenika zastupa mišljenje da je čovjek pridonio globalnim

klimatskim promjenama u 20. stoljeću; 2. Između postupnog porasta stakleničkih plinova i postupnog porasta temperature u

prizemnim dijelovima atmosfere u 20. stoljeću postoji korelacija, koja je statistički dokazana s vjerojatnošću od 95%;

3. Više klimatologa još uvijek zastupa mišljenje da je dosadašnje zatopljenje još uvijek unutar prirodnih klimatskih oscilacija i da je takvih, relativno naglih, promjena već bilo u povijesti Zemlje. Oni sumnjaju u ispravnost prognoza današnjih kompjutorskih modela. Međutim i oni nisu sigurni jesu li njihove ocjene ispravne i oprezni su u svojoj kritici. S druge strane nije isključeno da stakleničkii plinovi prouzrokuju nagle klimatske promjene i u tijeku jednog desetljeća. Nadalje, kako je već naglašeno, nije još razjašnjena uloga aerosola u procesu globalnoga zatopljenja, ali ne mijenjaju osnovni trend;

4. Po vrlo opreznim kompjutorskim prognozama povisit će se prosječna globalna temperatura do godine 2100. za 2 (+/- 1) 0C, što bi bio najviši porast temperature u posljednjih 10.000 godina. Međutim, sve se više računa i s povišenjem prosječne globalne temperature za punih 5.8 oC;

5. Više temperature uvjetuju jače isparavanje vodenih površina, što znači ukupni porast godišnjih količina padalina. U nekim će klimatskim područjima opskrba vodom biti veća, u drugima manja, što znači da će pri novoj oborinskoj preraspodjeli biti regionalnih dobitnika i gubitnika;

6. Po isto tako opreznim kompjutorskim modelima razina mora i oceana narasti će do godine 2100. za oko 35 cm (procjene variraju između 20 do 86 cm);

7. Promjena klime i razine mora prouzročiti će do kraja 21. stoljeća, ako se ne poduzmu radikalne mjere za zaštitu okoliša, ogromne promjene u biosferi i snažno će utjecati na dalji razvoj političkih, gospodarskih i društvenih prilika. Predviđa se premještanje dosadašnjih klimatskih pojaseva od juga na sjever koje ekosustavi neće moći tako brzo slijediti, zaslanjivanje tala u nizinskim priobalnim područjima i ušćima rijeka, nedostatak pitke vode, nedostatak hrane, širenje zaraznih bolesti, migracije stanovništva, neizdržive vrućine u gradovima. Zagrijavanje atmosfere od posljednjega ledenog doba do danas od 4 do 5 0C, koje je trajalo 5000 godina, u razdoblju od stotinjak godina.

Mnogi smatraju da se posljedice globalnih klimatskih promjena naziru, ako ne već u sve češćim, onda u sve žešćim vremenskim nepogodama. Najpoznatiji je primjer klimatski fenomen kojeg su peruanski ribari nazvali «El Nino» (dječačić), (odnosno El Nino / Southern Oscillation-Phenomenon), zato što se u tropskim dijelovima Pacifika periodično javlja oko Božića. Hladna Humboldtova morska dubinska struja u obalnim područjima Južne Amerike, bogata hranjivima i velikim jatima riba, zamijeni toplijom strujom siromašnom ribama, najčešće svake treće ili

55

četvrte godine. Gornji slojevi tropskog Pacifika zatople na ogromnim površinama. Umjesto snažnih istočnih pasatnih vjetrova i s njima povezanih morskih struja koje teku od Perua prema Indoneziji, u takvim se godinama događa upravo obratno. Zapadni vjetrovi zamjenjuju istočne i tjeraju tople vodene mase od Indonezije prema obali Perua. Neobična atmosferska konstelacija izaziva globalne vremenske nepogode od kojih jedino područje Europe nije primjetno zahvaćeno. U Australiji, Novoj Gvineji, Africi, Indoneziji, Indiji i Sri Lanki vladaju suše i požari. U Meksiku i južnim dijelovima SAD-a pušu orkanski vjetrovi, javljaju se obilne kiše i poplave. Posebice budu izražene padaline u sušnim područjima Južne Amerike. Nakon fenomena «El Nino» često nastupaju i ekstremne vremenske prilike u obratnom smislu. Krajevi gdje su u proljeće i rano ljeto trajale dugotrajne suše u kasno su ljeto pogođeni dugotrajnim visokim padalinama koje prouzrokuju velike poplave. Taj fenomen prouzročen pojavom posebno hladne morske struje u tropskim dijelovima Pacifika, nazvali su meteorolozi «La Nina» (djevojčica) ili «El Viejo» (starac).

U svezi suvremenih klimatskih promjena najizraženija su dva procesa: - rast morske razine; - suša i smanjenje šumskih površina. Vrlo je neizvjesno koliki je stvarni opseg porasta temperature. Razlog je te

neizvjesnosti u tome što klimu nadziru dva vrlo složena sustava: atmosfera i oceani koji su i međusobno povezani. Danas se većina klimatologa slaže da se povećanje globalne srednje temperature površine Zemlje može očekivati u slijedećih nekoliko stotina godina, ako se emisije plinova staklenika, uzrokovane ljudskim aktivnostima, ne smanje i ne kontroliraju.

Povećanje temperature Zemljine atmosfere ima mnoge potencijalne štetne učinke, ali može donijeti i neke koristi (učinci u poljoprivredi). Zagrijavanje atmosfere dovest će do promjene vodenih resursa, a relativno mala promjena klime može uzrokovati velike probleme zaliha vode u područjima koja su sklona suši. Zbog rasta srednje razine mora u čitavom bi svijetu bila ugrožena niska obalna područja. Opasnost od poplava u tim područjima mogla bi biti vrlo velika, ako nakon rasta razine uslijede česti udari olujnih valova. Milijuni "ekoloških izbjeglica" bili bi prisiljeni seliti se iz osjetljivih ("ranjivih") područja, što bi moglo izazvati značajne demografske promjene.

Glavna značajka problema promjene klime i tranzicijskog stanja koje bi ta promjena mogla izazvati jest razina neizvjesnosti koja prati taj problem, osobito zbog brzine i veličine klimatskih promjena. Bez obzira na to da li bi topliji svijet bio bolji ili gori, brza klimatizacijska promjena mogla bi izazvati velike poremećaje u društveno-gospodarskim i u ekološkim sustavima. Kad bi se promijenio ekosustav, neke bi vrste mogle imati koristi, ali bi drugima prijetilo izumiranje. Štetni utjecaji vjerojatno bi bili najizrazitiji u područjima u kojima već postoje ekološki pritisci. Ona su zbog toga vrlo osjetljiva. Njima bi prijetile prirodne opasnosti od morskih i riječnih poplava, erozije tla, jakih suša, oluja i sl.

Učinak staklenika Još prije nekoliko desetljeća bio je zrak za nas slobodan prostor. Puštalo se

svašta u atmosferu u nadi da će to vjetar "već nekamo odnijeti". Ali ubrzo se spoznalo da zrak ne može neograničeno primati plinoviti otpad sa Zemlje. Istraživanja su pokazala da kolanje, tj. kružni tok tvari između Zemlje i atmosfere, mora biti uravnoteženo. To znači: ista količina tvari koja u jednoj godini dospije u atmosferu, mora u istom razdoblju opet dospjeti na Zemlju, inače bi koncentracije tih tvari u atmosferi stalno rasla. To se upravo i zbiva s CO2. Naime, godišnja proizvodnja CO2

56

veća je oko pet milijardi tona od njegove potrošnje (fotosinteza). To pojačava tzv. učinak staklenika, koji utječe na porast sadašnje temperature na Zemlji. Glavni staklenički plinovi koji pridonose globalnom zatopljenju su: CO2, CH4, N2O i halogenirani plinovi

Slika 4.10.. Glavni staklenički plinovi: doprinos globalnom zatopljenju (iz: Springer, 2001)

U staklenik prodiru kroz staklo kratkovalne Sunčeve zrake, te se odbijaju od tla u obliku infracrvenih toplinskih zraka. CO2 koji u obliku nevidljivog sloja obavija globus, djeluje slično kao i staklo: on propušta samo sunčeve zrake na Zemlju, ali apsorbira dio topline koja se reflektira od Zemlja i usmjeruje je natrag prema tlu.

Kad ne bi postojao prirodni staklenički učinak, bile bi temperature na Zemlji oko 150C niže, pa život u današnjem smislu uopće ne bi bio moguć. No porastom koncentracije CO2 u atmosferi, prije svega čovjekovim utjecanjem, jača i učinak staklenika.

Od svih plinova staklenika, vjerojatno je najznačajniji CO2. Taj plin sudjeluje s oko 60 % u stvaranju "efekta staklenika". Na Zemlji svaki novi porast koncentracije CO2 (i ostalih tzv. stakleničkih plinova metana i dušikovih oksida) u zraku remeti globalnu klimu porastom prosječne temperature za nekoliko 0C. Kad bi se sadašnji porast koncentracije CO2 na Zemlji nastavio, temperatura bi rasla 0.8 0C svakog desetljeća. Posljedica bi bila otapanje ledenjaka i porast razine mora.

Godišnja emisija CO2 zbog izgaranja fosilnih goriva iznosila je oko 7 milijardi tona 2000. godine, između 10 i 14 milijardi tona bit će 2030. godine i 13-23 milijarde tona 2050. godine. Rast emisija CO2 ovisit će o stopi gospodarskog rasta te o ponudi i potražnji za energijom iz fosilnih goriva.

Procjene ukazuju da se oko 30 milijardi tona godišnje raznih polutanata emitira u zrak što čini oko 10 % ukupnih prirodnih emisija. Ipak, te relativno male dodatne količine onečišćujućih tvari znatno narušavaju prirodni sklad i prirodnu ravnoteži i izazivaju brojne ekološke probleme i ekološke krize.

4.1.4. Promjene morske razine Kolebanja morske razine događala su se tijekom cijelokupne geološke

prošlosti Zemlje. Temeljni uzrok promjene globalne morske razine je promjena volumena oceanskih bazena koja se pak događa zbog globalnih tektonskih pokreta odnosno izostazije. Na lokalna izostatska dizanja ili spuštanja utječu termičke promjene (eng. thermo-isostasy), promjena opterećenja zbog zadebljanja ili otapanja

57

ledenog pokrova (glacio-eustasy), rast vulkana (vulcano-isostasy), konsolidacija sedimenata (sediment-isostasy), i povećanje volumena vode u oceanima (hydro-isostasy). Promjena gustoće morske vode zbog promjene temperature i saliniteta (eng. steric efect) također utječe na promjenu morske razine. Npr. povećanje temperature stupca vode do dubine od 4000 m za 10 C izaziva rast morske razine za 60 cm. Isti efekt izaziva promjena saliniteta za 0.4 %.

Pretpostavlja se da je tijekom mlađeg pleistocena razina Jadranskog mora varirala i do 150 m, što je prouzrokovalo barem nekoliko regresija i transgresija.

Na vrhuncu ris-virmskog interglacijala, pred oko 135.000 do 120.000 godina, globalna razina mora bila je slična današnjoj ili viša do 5 m. Nakon toga slijedi postupan trend spuštanja razine do pred 30.000 godina. Dakle u relativno dugom razdoblju od 90.000 godina, u skladu s klimatskim oscilacijama i razina mora fluktuira s amplitudama od 20 do 30 m spuštajući se u barem u dva navrata do dubina -50 i -60 m, u odnosu na današnju morsku razinu.

Pred oko 19.000 do 18.000 godina, u skladu s globalnim zatopljavanjem počinje naglo podizanje razine mora (Sl. 4.7).

Slika 4.11. Rast morske razine tijekom posljednje odledbe (iz: Pirazzoli, 2000) Pred oko 19.000 do 18.000 godina, u skladu s globalnim zatopljavanjem,

počinje naglo podizanje razine mora. Zbog otapanja ledenjačkih pokrova morska razina se naglo počela podizati pred 17.000 godina. Prosječan rast morske razine bio je oko 37 mm/god. do pred 14.000 god., a zatim između 14.000 i 11.000 god., brzina rasta bila je oko 10 mm/god. Posljednjih 6.000 god. porast morske razine znatno je usporen, a unatoč atlantskom klimatskom optimumu, tijekom holocena globalna morska razina nije nikada bila viša od današnje.

Recentni rast morske razine je globalni proces, ali brzina nije svugdje ista, zbog opisanih izostatskih pokreta. To se događa zbog smanjenja opterećenja prouzročenog otapanjem ogromnih ledenih kapa oko polova, što je posebice izraženo na sjevernoj hemisferi, zbog termalne ekspanzije morske vode kao i dodatnog hidrostatskog opterećenja prouzročenog punjenjem oceanskih bazena. Promjene morske razine tijekom tog razdoblja bile su u pojedinim zonama Zemlje vrlo različite (Sl. 4.8).

58

Slika 4.12. Globalne zone različite eustatičke promjene morske razine tijekom posljednjih 6.000 godina (iz: Pirazzoli, 2000)

Tako se u subpolarnim predjelima zamjećuje relativan pad morske razine zbog

izostatskog podizanja kopna koji je negdje bio brži od globalnog rasta morske razine. Smatra se da se globalna razina mora podigla oko 2 m tijekom posljednjih

1000 do 1500 god. O tome svjedoče potopljene antičke obale, ili pak nekoliko razina trgova u starim antičkim gradovima. Istovremeno tektonski pokreti prouzročeni seizmičkom aktivnošću (eng. coseimic) mogu prouzročiti suprotne efekte. Npr. 361 godine zapadna obala otoka Krete podigla se u kratko vrijeme za 9 m.

Od 1891. do 1950. godine razina Sredozemnog mora se podigla za 91 mm, ili prosječno 1.5 mm/god. Na temelju mjerenja mareografa prosječan rast mora na europskim obalama je 1.26 mm/god. Prema nekim ranijim prognozama, razina sjevernog Jadrana mogla podizati 3 do 10 mm/god. zbog klimatskih promjena do kraja 21. stoljeća. Današnje prognoze govore o globalnom rastu od svega 0.3 do 0.9 mm/god.

Posljedice rast morske razine posebice mogu biti izražene u nekim priobalnim dijelovima svijeta. Npr. u Nizozemskoj je već napravljen efikasan sustav obrane od poplavljivanja morem. Nasuprot tomu, značajan dio Bangladeša, koji se nalazi u delti rijeke Bengal, izložen je plavljenju morem tijekom tropskih tajfuna.

Problem visoke vode (acqua alta) posebice je izražen u Veneciji. Tri su uzroka toj pojavi:

- tonjenje područja delte zbog izostazije i slijeganja; - kompakcija sedimenata zbog dodatnog opterećenja novih građevina; - crpljenje podzemne vode (od 1920. do 1970. godine).

U Veneciji se slegnuo teren za 22 cm u 80 god. (od 1908. do 1988.), od toga zbog eustatskog dizanja mora 9 cm, konsolidacije sedimenata za 3 cm, a antropogenog utjecaja 10 cm (crpljenje plina i podzemne vode). Prema tomu, ukupni porast morske razine nije

59

tako značajan. Daleko je veći problem pojave visokih voda. To je pojava povremenog porasta morske razine i za više od 100 cm od srednje razine. Najviši zabilježeni vodostaj bio je 4. 11. 1966. kada je morska razina bila 194 cm viša od srednje. Nakon prestanka crpljenja podzemne vode 1970. godine učestalost pojave visokih voda se smanjivala sve do kraja devedesetih godina kada s opet naglo povećala. Zbog toga je počela izgradnja sustava pokretnih brana koji mogu uspješno zaustaviti nadiranje vode u lagunu Venecije.

Pojava ekstremno visoke vode povremeno se uočava na niskom obalnom dijelu Crikvenice i Rijeke. Mjerenjem je dokazano da je južni plato grada Rijeke, gdje se nalazi gradska tržnica i Hrvatsko narodno kazalište, potonuo oko 90 cm od početka 20.stoljeća zbog konsolidacije sedimenata na kojima je izvršeno nasipavanje. Katastrofalno visoke razine mora zabilježene su tijekom 19. i 20. stoljeća u Starigradu na otoku Hvaru i u Veloj luci na otoku Korčuli.

4.2. ANTROPOGENI UZROČNICI

4.2.1. Eksplozivan rast stanovništva i urbanizacije Od vremena pojave čovjeka na Zemlji do 1945. godine, trebalo je više od

deset tisuća naraštaja da broj stanovnika dosegne dvije milijarde. A sada, u tijeku jednog životnog vijeka, svjetsko će stanovništvo porasti s 2 milijarde na više od 6 milijardi.

Dok je stanovništvo svijeta početkom stoljeća brojalo 1.6 milijardi ljudi, danas je ono poraslo na 6.3 milijarde ljudi, a prognozira se da će do 2050. godine na Zemlji živjeti oko 10 milijardi ljudi. Početkom nove ere stanovništvu našeg planeta bilo je potrebno 600 godina da bi se udvostručilo, a početkom 19. stoljeća stanovništvo se udvostručilo za 80 godina, a danas se udvostručuje za 35 godina (Sl. 4.13).

Slika 4.13. Prikaz globalnog rasta ljudske populacije (iz: Springer, 1998) Svjetsko se stanovništvo od 1950. godine do 2000. godine povećalo za oko 2.5

puta pri čemu je stopa prirasta svjetskog stanovništva do 70-ih godina iznosila oko 2 %, da bi 80-ih godina ta stopa pala na oko 1.7 % godišnje. Šezdesetih godina dolazi do račvanja stope rasta kod razvijenih zemalja: stopa iznosi oko 1.1 – 1.5 % godišnje, a kod zemalja u razvoju oko 2.5 %. Postoje i neke zemlje, npr. u zapadnoj Aziji, gdje

60

je ta stopa rasta iznosila 3.23 %. Stanovništvo koje raste po prosječnoj godišnjoj stopi od 0.5 % se udvostručuje svakih 138 godina; ako raste po godišnjoj stopi od 1 % udvostručuje se svakih 70 godina, a ako broj stanovnika raste po godišnjoj stopi od 2 % udvostručuje se svakih 35 godina (Sl. 4.14)

.

Slika 4.14. Projekcija porasta broja stanovnika (iz: Črnjar, 2002) Kakav pritisak na okoliš izaziva takva "eksplozija" stanovništva, može

ilustrirati činjenica da se početkom 20. stoljeća nije gotovo ni govorilo o ekološkim problemima, a danas se govori o ekološkoj krizi globalnih razmjera.

Rast broja stanovnika u Republici Hrvatskoj bitno se razlikuje od ostalih zemalja u razvoju i po svojim je značajkama bliži razvijenim zemljama. Od prvog popisa stanovništva koji je u Hrvatskoj proveden 1857. godine, do popisa stanovništva u 1991. godini, stope rasta broja stanovništva nisu bile visoke, tako da je stanovništvo Hrvatske od 1900. godine do 1991. godine poraslo za 1.598.888 stanovnika ili za 66 %, dok je u istom razdoblju svjetsko stanovništvo poraslo za oko 339 %. Popisom stanovnika 2001. godine utvrđeno je da Hrvatska ima 4.381.352 stanovnika, ili 5 % manje nego 1981. godine.

Urbanizacija kao proces koji se ubrzano razvija i prije 2. svjetskog rata u zapadnim zemljama, a poslije i u nerazvijenima, stvara dodatne probleme razvijenim i nerazvijenim zemljama. Veliki gradovi (megalopolisi) stvaraju komunalne, ekološke, psihološke i druge probleme. U nerazvijenim zemljama stvara se "prigradska sirotinja" koja, među ostalim, ugrožava okoliš, a onečišćeni okoliš ugrožava njihov život.

Činjenica je da je početkom 20. stoljeća na Zemlji bilo 11 milijunskih gradova, da bi ih 1975. godine bilo 190, a početkom 21. stoljeća više od 200. Gradovi su vrlo osjetljivi ekološki sustavi i u pravilu traže uvoz hrane, energije, vode itd. Zbog toga je stihijski nastanak i širenje gradova vrlo osjetljiv ekološki, gospodarski i društveni problem današnjice, posebno u siromašnim i nerazvijenim zemljama. Danas u razvijenim državama 70-80 % stanovništva živi u urbanim sredinama. Bez obzira na navedeno, procjene ukazuju da će se gradovi i u budućnosti razvijati ubrzano, posebno u zemljama u razvoju, i to do zastrašujućih dimenzija.

4.2.2. Razvoj industrije i energetike Energija je "krvotok" gospodarstva i glavni pokretač razvoja ljudske

civilizacije i presudna je za opći napredak čovječanstva. Uporaba energije u pravilu

61

uzrokuje globalno, regionalno i lokalno onečišćenje, a cijene energije rijetko obuhvaćaju ekološke troškove. Iako je svaku etapu u dosadašnjem razvoju ljudske civilizacije obilježavao određeni izvor energije koji je prevladavao u tom vremenu, potrošnja energije ovisila je o dostignutom stupnju razvoja stanovništva.

Tako je početkom 20. stoljeća ukupna potrošnja energije iznosila 1.293 x 106 tona ekvivalenta ugljena pri čemu se ugljen i drvo sudjelovali s više od 90 %. Godine 1995. ukupna potrošnja energije iznosi 10.671 x 106 tona ekvivalenta ugljena, a ugljen i drvo sudjeluju ispod 30 % u ukupnoj potrošnji primarnih izvora energije. Danas je nafta glavni izvor energije i sudjeluje u ukupnoj potrošnji svjetske energije s oko 35 %. Njezine su rezerve znatno manje od rezervi ugljena a pretpostavlja se da bi mogle trajati još oko 35 godina uz današnji tempo rasta potrošnje.

Na svjetskoj razini raste potrošnja fosilnih goriva i činit će oko 60 % primarne potrošnje energije. Rast ekološki čistih energenata je značajan, ali u ukupnoj potrošnji sudjeluju relativno malo (Sl. 4.15).

Slika 4.15. Struktura potrošnje primarne energije (iz: Črnjar, 2002)

U Hrvatskoj se i dalje pretežito rabe tekuća goriva koja u ukupnoj potrošnji sudjeluju s oko 43 %, a u Primorsko-goranskoj županiji čak 60 %. Sve to ukazuje da Hrvatska nije znatnije mijenjala strukturu energetske potrošnje od naftne krize 1973. godine i da najviše troši najskuplji energent. Razvoj svjetske energetike bit će i dalje pod snažnim utjecajem političkih i gospodarskih promjena te prestrukturiranja gospodarstva. Na Zemlji će energetska potrošnja biti veća i brže će rasti nego u industrijaliziranim zemljama jer je to temelj bržeg gospodarskog razvoja što će imati i određenog negativnog utjecaja na okoliš.

62

Analizom emisije pojedinih onečišćivača, može se zaključiti da energetika najznačajnije utječe na:

- prizemno onečišćenje, - atmosfersko zakiseljavanje (kisele kiše), - onečišćenje fotooksidativnim plinovima, - nastajanje stakleničkih plinova (zbog emisije CO2).

Svaka industrijska aktivnost uzrokuje ispuštanje različiti polutanata (otpada) u okolinu. Danas se u industrijskim zemljama mogu razlikovati dva tipa industrije:

1. Tradicionalna industrija, koja se u pravilu zasniva na korištenju fosilnih goriva koja znatno više onečišćuju okoliš,

2. Novi tip industrije koja znatno manje onečišćuje okoliš i koristi nove energetske izvore (npr. solarnu energiju) te moderne tehnološke postupke.

Više cijene energije, i težnja da se poboljša djelotvornost, dovele su do toga da se količina proizvoda kemijske industrije, primjerice, od 1970. godine više nego udvostručila, a potrošnja energije po jedinici proizvodnje smanjila se za 57 %. Spoj sve djelotvornijeg iskorištavanja resursa i strožih ekoloških propisa znatno je smanjio neke vrste onečišćavanja.

Takve uspjehe postigla su i pojedina poduzeća jer mnoga među njima redovito povećavaju svoju "ekološku efikasnost", tj. omjer količine sirovina za proizvod i količine otpada proizvedene tijekom proizvodnog procesa.

Pod pritiskom sve strožih propisa, očekivanja potrošača i novog odnosa poslovodstva prema proširenoj odgovornosti poduzeća, tvrtke shvaćaju da briga za okoliš danas znači minimiziranje rizika i štetnih učinaka tijekom čitavoga životnog ciklusa proizvoda. To opet vodi industrijskom idealu gospodarskog sustava utemeljenog na "rekonzumaciji", tj. mogućnosti ponovne uporabe proizvoda ili njihovih dijelova u nekoliko naraštaja. Visoke tehnologije mogu izazvati preokret u pogledu smanjivanja onečišćenja okoliša, ali uz sve druge aktivnosti koje društvo treba poduzeti.

Informacijske tehnologije, tehnologije novih materijala, biotehnologije, svemirske i nuklearne tehnologije, pet su najvažnijih visokih tehnologije koje će se u 21. stoljeću dominantno razvijati i utjecati na promjenu strukture industrije i neće onečišćavati okoliš. Međutim, još uvijek je kemijska industrija, uz energetsku, najznačajniji onečišćivač okoliša.

4.2.3. Povećanje otpada Jedan od najočitijih znakova da je odnos modernog čovjeka prema globalnom

okolišu u velikoj krizi, je gomila otpada što se iznosi iz gradova i tvornica. Rasipno se društvo temelji na pretpostavkama da će neiscrpni resursi omogućiti proizvodnju beskrajne količine robe, a spremnici bez dna (npr. smetlišta i oceani) omogućit će rješavanje beskrajne "rijeke" smeća.

Otpad se može definirati kao "odbačena tvar, proizvod ili materijal koji se više ne koristi, nepotreban je i nije više upotrebljiv u svome izvornom obliku". Otpad se može klasificirati po mjestu nastanka te se razlikuje komunalni otpad koji nastaje u kućanstvu i javnim površinama, odnosno uredima i tehnološki otpad, koji nastaje u proizvodnim procesima i po svojem se sastavu i svojstvima bitno razlikuje od komunalnog otpada.

Otpad bi se po svojim svojstvima mogao podijeliti u: opasni i inertni (neopasni), a po svojim fizičkim osobitostima u kruti, tekući i plinoviti.

63

Komunalni otpad zbrinjava se na dva osnovna načina: 1. odlaganjem, 2. termičkom obradom (spaljivanjem). Kruti gradski otpad sadrži namirnice, životinjske i biljne ostatke te otpatke

koji nisu otrovni (plastika, papiri, limenke itd.). Ti su se materijali 80-ih godina nasumce bacali najčešće u prirodne udoline, i nakon toga pokrivali niskim slojem zemlje. U takvim se odlagalištima kemijskim procesima stvara plin koji se nije sustavno odvodio, pa su mnoga stara odlagališta eksplodirala. Prolazom voda kroz odloženo smeće u mnogo se slučajeva onečišćuju podzemne pitke vode ili priobalno more.

Članice Europske unije (EU) proizvode od 400 do 500 kilograma komunalnog otpada godišnje. Oko 58 % ukupne količine komunalnog otpada u zemljama Europske unije odlaže na odlagališta, a oko 21 % spaljuje pri čemu je ukupna količina otpada oko 2 milijarde tona godišnje (Sl. 4.16).

Slika 4.16. Struktura zbrinjavanja komunalnog otpada u Europskoj uniji (iz: Črnjar, 2002)

I u zemljama EU, kao i u mnogim drugim razvijenim zemljama, posebice

SAD, poseban problem čini takozvani tehnološki otpad koji je po količini znatno veći, a njegovo zbrinjavanje traži složenije postupke.

Za Hrvatsku se procjenjuje da je do sada odloženo oko 5.3 x106 t komunalnog otpada, a 1994. godine skupljeno je i odloženo 610.000 tona. U ukupnim količinama komunalnog otpada u Hrvatskoj, Zagrebačka županija sudjeluje s 30 %, Splitsko-dalmatinska s oko 12 % i Primorsko-goranska s oko 11 %, a sve ostale županije s oko 47 %. Pozitivni pomaci su učinjeni sustavnim skupljanjem plastične i staklene ambalaže. Prema procjenama, količina komunalnog otpada je na taj način smanjena za oko 40 %.

Količine tehnološkog otpada koje se proizvode u Hrvatskoj iznosile su 1994. godine oko 1230 x106 tona, bez otpada iz poljoprivrede i šumarstva, odnosno oko 4700 x106 t uključivo i navedeni otpad. Prema tome, može se zaključiti da se u Hrvatskoj proizvede i organizirano zbrine oko 5.5 x106 tona komunalnog i tehnološkog otpada.

64

4.2.4. Razvoj prometa Promet je dio ljudskog okoliša i bitno utječe na njegovu kvalitetu; oplemenjuje

i obogaćuje okoliš, ali istodobno uzrokuje i mnoge loše ekološke posljedice. Štetne ekološke posljedice prometa različitog su obilježja i načina djelovanja. Suvremeno društvo želi držati pod nadzorom štetne posljedice prometa i smanjuje ih regulativnim mjerama.

Kako je u proteklih pedesetak godina motorizacija, ali i mobilnost prometa znatno porasla, to je i negativan utjecaj prometa na okoliša znatno premašio kapacitet okoliša i na nekim prostorima izravno ugrozio ekološku održivost i ekološku ravnotežu.

Danas na cestama našeg planeta ima više od 500 x106 vozila koja troše jednu trećinu ukupne energije pri čemu se količina energije koja se koristi za promet sve više povećava. Predviđa se da će do 2030. godine na Zemlji prometovati oko jedna milijarda cestovnih vozila, pa i uz činjenicu da je potrošnja goriva po vozilu sve manja, ipak najveći dio potrošnje nafte otpada na cestovna vozila.

Zabrinjava činjenica da i dalje raste količina štetnih plinova u prometu, te da je u protekla dva desetljeća emisija CO2 porasla za 76 %, a NO2 za 68 %.

Promet izaziva i mnoge druge nepovoljne učinke. Jedna je od takvih i buka koja u blizini glavnih prometnica, križanja i terminala često dostiže jačinu koja prelazi prihvatljive standarde. Procjenjuje se da je oko 110 x106 ljudi u industrijskim zemljama izvrgnuto buci cestovnog prometa većoj od 65 decibela, što se smatra neprihvatljivim stanjem. Smatra se da buka od 60 decibela nema štetnog utjecanja na zdravlje ljudi, a buka od 60 do 90 decibela naglo povećava zamor, slabi koncentraciju i u osjetljivih ljudi ostavlja trajne posljedice ako druže traje. Procjena štete od buke provodi se pretežito zbog ljudskog zdravlja, ali i zbog posljedica na zgrade jer buku prate i vibracije.

4.2.5. Razvoj poljoprivrede Od ranih 60-ih godina razvoj svjetske poljoprivrede značajno je napredovao u

proizvodnji i u potrošnji hrane. Ključni čimbenik koji je omogućio da naraslo stanovništvo bude bolje uhranjeno, bila je preobrazba poljoprivrede u razvijenim tržišnim ekonomijama. Rastom proizvodnje hrane u zemljama u razvoju koje su slijedile tzv. zelenu revoluciju, polja riže su porasla za 42 % između 1969. i 1971. godine, a sredinom 1980. godine i pšenična polja za 84 %. Rast proizvodnje hrane iznosio je prosječno oko 3.2 % godišnje u tim zemljama. U afričkim zemljama rast proizvodnje hrane u 70-im godinama je usporen i otežan da bi prerastao u pravu katastrofu s obzirom na stope rasta pučanstva.

Što zbog manje proizvodnje hrane u pojedinim zemljama, a posebice zbog naglog rasta svjetskog stanovništva i stanovništva pojedinih zemalja svijeta, stopa proizvodnje hrane po stanovništvu počela je 80-ih godina opadati i ponovno se javlja problem gladi i siromaštva. Tako je u 90-im godinama pretežito 1.1 x109 ljudi živjela neuhranjeno.

Poljoprivreda je rastuće potrebe za hranom morala zadovoljavati uglavnom povećanjem produktivnosti jer je veći dio najboljeg svjetskog tla za proizvodnju hrane već u uporabi. Da bi povećala svoju produktivnost, poljoprivreda je nužno trebala iskoristiti brojne agrotehničke mjere. Budući da poljoprivrednom zemljištu često nedostaje nekih hranjivih sastojaka, kako bi se osigurala maksimalna produktivnost, primijenjena su razna umjetna gnojiva bazirana na dušiku (N), fosforu (P) i kaliju (K).

65

Tako su se primjera radi u 1992. godinu u SAD koristila 83 kilograma dušičnog gnojiva po jednom hektaru poljoprivrednog zemljišta.

Da bi se smanjile razne bolesti koje se razvijaju na biljnom i životinjskom svijetu i uništile brojne štetočine, koriste se velike količine raznih pesticida pri čemu postoji "obrnuti" proces. Potrebno je sve više pesticida po hektaru površine jer štetočine često brzo razvijaju otpornost i prisiljavaju poljoprivrednike da koriste veće i smrtonosne doze pesticida. Takvim su korištenjem kemijskih sredstava (gnojiva + pesticidi) ugroženi hrana ali i tlo, odnosno rezerve pitke vode.

Da bi poljoprivreda povećala svoju produktivnost, ona provodi selekciju proizvoda tako da upravlja genetskim osobinama biljaka i životinja. Time remeti genetsku ravnotežu i raznorodnost te povećava osjetljivost prehrambenih usjeva na njihove prirodne neprijatelje. Genetski inženjering u životinja i uporaba umjetnih hormona u uzgoju stoke svakim danom sve više zabrinjava. Koristeći se genetskim inženjeringom mogu se proizvesti veće količine hrane, ali se istodobno stvaraju biljke i životinje neotporne na prirodne utjecaje. Nisu do kraja istraženi ni utjecaji takve hrane na zdravlje ljudi.

Ukupne svjetske površine obradivog zemljišta su 3.2 x109 hektara, pri čemu treba računati da za privođenje cjelokupnog potencijalnoga poljoprivrednoga zemljišta namjeni treba uložiti znatna financijska sredstva. Procjenjuje se da se danas koristi tek 45 % potencijalnih svjetskih obradivih površina. Zbog proizvodnje hrane uništavaju se šume i prirodni travnjaci, što dovodi u opasnost funkcioniranje čitavog ekološkog sustava.

Unatoč primjeni novih znanstvenih spoznaja u proizvodnji hrane, ipak se zbog intenzivnog korištenja obradivog tla, uporabe kemijskih sredstava i zbog erozije tla, smanjuje proizvodnja hrane po stanovniku.

To pokazuje da današnja civilizacija još uvijek nije našla prihvatljiv način kako da proizvede dovoljne količine hrane za sve veće i veće stanovništvo, a da istodobno zbog korištenja agrotehničkih mjera ne poremeti funkcioniranje eko sustava.

Područja SAD, bivšeg SSSR, Kine i Indije imaju ukupno 52 % svih svjetskih oraničnih površina s kojih se godišnje gubi oko 14.5 x109 tona tla. Ako se pretpostavi da su gubici površinskog sloja tla slični i drugdje, ukupno se na Zemlji godišnje gubi više od 25 x109 tona tla. To znači gubitak približno 0.7 % tla s oraničkih površina godišnje, odnosno za 150 godina gubitak sveukupnog najkvalitetnijeg tla na kojemu se danas proizvode gotovo svi prehrambeni proizvodi. Te brojke nemaju apsolutnu vrijednost, ali sigurno dobro upozoravaju na postojeće trendove.

66

5. ZAŠTITA PRIRODE

Zaštita prirode imala je u svijetu tri faze: 1. Faza seže u prvoj polovici 19. stoljeća, kada se uočilo da pojedine životinjske ili biljne vrste nestaju. Tada se odredbama zakona počinju štititi pojedine vrste i njihove populacije. 2. Faza ima cilj zaštitu pojedinog područja, dakle i ekosustava, a ne samo vrste. Tako je u SAD osnovan 1872. prvi nacionali park (Yellowstone national park). 3. Faza zaštite ima cilj zaštititi Zemljinu biosferu u cijelosti, s obzirom da se negativni utjecaju na okoliš ne mogu zaustaviti na administrativnim granicama.

1948. godine osnovana je Međunarodna unija za zaštiti prirode IUCN. Sjedište je u Glandu (Švicarska). IUCN se bavi strategijom i planiranjem za obrazovanje i komunikacije, za zakonodavstvo o okolišu, za nacionalne parkove i zaštićena područja, za preživljavanje vrsta i za gospodarenje ekosustavima.

1972. godine održana je u Stockholmu Konferencija o ljudskom okolišu, kao prvi globalni skup te vrste. 1992. održana je u Rio de Janeiru (Brazil) Konferencija Ujedinjenih naroda o okolišu i razvoju. Tada je donesen i operativni plan AGENDA 21 o principima održivog razvoja. 1997. godine održana je u Kyotu (Japan) Okvirna konferencija Ujedinjenih naroda o promjeni klime.

Konvencija o bioraznolikosti (Rio de Janeiro, 1999) osigurava globalni mehanizam očuvanja i održivog korištenja bioraznolikosti za današnje i buduće generacije.

Biološka raznolikost ili biodiverzitet je naziv za različitost vrsta u nekom

prostoru. Bioraznolikost obuhvaća sav živi svijet, sve organizme na Zemlji, čitavu biosferu u čijoj je osnovi genetička struktura razmnožavanja. Bioraznolikost je neraskidivo povezana s neživim svijetom, odnosno biotopom. Prema novijim procjenama na Zemlji živi između 12.5 do 30 milijuna vrsta. Svake se godine otkrije veći broj novih vrsta (npr. između 1979. i 1988. godišnje se opisivalo oko 11000 novih vrsta).

Zaštita bioraznolikosti tradicionalno je usmjerena na vrste i gene. Razvoj poljoprivrede i antropogeni utjecaj općenito utjecali su na smanjenje bioiverziteta zbog izumiranja vrsta i širenja genetski uniformnih poljoprivrednih kultura. Danas neki znanstvenici smatraju da je genetsku degradaciju i iščeznuće vrste moguće spriječiti samo reprodukcijom unutar populacije od barem 10000 jedinki, a ne kako se ranije smatralo unutar 100 jedinki.

Poznato je, da su tijekom geološke prošlosti, zbog prirodnih katastrofa lokalnih i globalnih razmjera, izumrle mnogobrojne vrste, ali su zbog genetske raznolikosti, nastale i proširile se brojne druge. Opseg suvremenog izumiranja vrsta može se procijeniti samo na temelju primjera iz geološke prošlosti. Smatra se da će zbog nepovoljnih antropogenih utjecaja na okoliš, u slijedećih 25 godina stopa izumiranja premašiti za više od 1000 puta stopu prirodnog izumiranja vrsta.

Smatra se da je na oko ¾ površine Zemlje ekosustav narušen ljudskim aktivnostima.

Koristi koje proizlaze iz očuvanja biološke raznolikosti mogu se podijeliti u slijedeće grupe:

- koristi od ekosustava; - koristi od bioloških resursa; - socijalne dobiti.

67

Prema proračunima američkih ekologa vrijednost svjetskog ekosustava procjenjuje se na 33 trilijuna USA dolara godišnje. Također se procjenjuje da bi troškovi očuvanja planetarne bioraznolikosti mogli iznositi manje od ¼ iznosa koje vlade sada troše na potpore djelatnostima koja štete okolišu.

5.1. ZAŠTITA PRIRODE U REPUBLICI HRVATSKOJ

Priroda predstavlja temeljnu vrijednost i jedan od najznačajnijih resursa Republike Hrvatske te uživa posebnu zaštitu.

Ciljevi i zadaće zaštite prirode su: – očuvati i obnoviti postojeću biološku i krajobraznu raznolikost u stanju prirodne ravnoteže i usklađenih odnosa s ljudskim djelovanjem, – utvrditi stanje prirode i osigurati praćenje stanja, – osigurati sustav zaštite prirodnih vrijednosti radi trajnoga očuvanja njihovih svojstava na temelju kojih se proglašavaju zaštićenima, – osigurati održivo korištenje prirodnih dobara na dobrobit sadašnjih i budućih naraštaja bez bitnog oštećivanja dijelova prirode i uz što manje narušavanja ravnoteže njenih sastavnica, – pridonijeti očuvanju prirodnosti tla, očuvanju kakvoće, količine i dostupnosti vode, održavanju atmosfere i proizvodnji kisika, te održavanju klime, – spriječiti štetne zahvate ljudi i poremećaje u prirodi kao posljedice tehnološkog razvoja i obavljanja djelatnosti, – osigurati pravo građana na zdrav okoliš, odmor i razonodu u prirodi. -provedbom prostornih planova, odnosno mjera zaštite zaštićenih dijelova prirode.

Danas je u Republici Hrvatskoj zaštitom obuhvaćeno oko 8.2% površine kopna, a u zakonskom postupku proglašenja zaštite je nekoliko lokacija Sveukupnom zaštitom u Hrvatskoj je obuhvaćeno 321 veće ili manje prostorno područje i objekt ukupne površine 4401 km2.

Zaštita prirode temelji se na načelima: – svatko se mora ponašati tako da pridonosi očuvanju biološke i krajobrazne raznolikosti, zaštiti prirodnih vrijednosti i očuvanju općekorisne uloge prirode, – neobnovljiva prirodna dobra treba koristiti racionalno, a obnovljiva prirodna dobra održivo, – u korištenju prirodnih dobara i uređenju prostora obvezno je primjenjivati načela, mjere i uvjete zaštite prirode, – zaštita prirode pravo je i obveza svake fizičke i pravne osobe, te su u tom cilju dužni surađivati radi izbjegavanja i sprječavanja opasnih radnji i nastanka šteta, uklanjanja i sanacije posljedica nastale štete, te obnove prirodnih uvjeta koji su postojali prije nastanka štete, – javnost ima pravo na slobodan pristup informacijama o stanju prirode, pravo na pravodobno obavješćivanje o štetama u prirodi i o poduzetim mjerama za njihovo uklanjanje, te pravo na mogućnost sudjelovanja u odlučivanju o prirodi. Temeljni zakon Republike Hrvatske kojim je obuhvaćena zaštita prirode je Zakon o zaštiti prirode (NN 70/05). Prema tom zakonu, u Hrvatskoj se zaštita prirode provodi očuvanjem biološke i krajobrazne raznolikosti, te zaštitom prirodnih vrijednosti. Temeljni dokumenti zaštite prirode su Strategija i akcijski plan zaštite biološke i krajobrazne raznolikosti Republike Hrvatske koju donosi Sabor i programi zaštite

68

prirode koje donose županijske skupštine, a moraju biti usklađeni sa Strategijom. Strategija određuje dugoročne ciljeve i smjernice očuvanja biološke i krajobrazne raznolikosti i zaštićenih prirodnih vrijednosti, te načine njezina provođenja, u skladu s ukupnim gospodarskim, društvenim i kulturnim razvojem Republike Hrvatske. Strategija se izrađuje na temelju Izvješća o stanju prirode i zaštite prirode. Smjernice utvrđene Strategijom primjenjuju se u izradi dokumenata prostornog uređenja i planova gospodarenja prirodnim dobrima. Stručnu podlogu za izradu Strategije priređuje Državni zavod za zaštitu prirode koji je javna ustanova koja svoju djelatnost obavlja kao javna služba.

U Republici Hrvatskoj je na temelju Zakona o potvrđivanju navedene Konvencije donesena je Strategija i akcijski plan zaštite biološke i krajobrazne raznolikosti Republike Hrvatske. Strategija ističe da se Republika Hrvatska odlikuje visokim stupnjem očuvanosti prirode što uvjetuje raznolikost ekoloških sustava i staništa s velikim brojem vrsta. Takvo bogatstvo raznolikosti tumači se zemljopisnim položajem Hrvatske na razmeđu nekoliko biogeografskih regija, razvedenošću reljefa, geološkim, pedološkim, hidrološkim i klimatskim prilikama. Utvrđeno je da se šume mogu uvrstiti među bolje očuvane u Europi, a šumske površine nisu se smanjile zadnjih stotinjak godina. Krška područja, zbog bogatstva endemičnih svojti i životnih zajednica, te osebujne geomorfologije i specifičnog krajobraza, vrijedna su u svjetskim razmjerima.

Svojevrsna je mjera biološke raznolikosti nekog područja broj vrsta i podvrsta. U odnosu na ostale dijelove Europe, broj vrsta i podvrsta u Hrvatskoj je razmjerno velik. Hrvatska se svrstava među prvih nekoliko zemalja Europe s obzirom na bogatstvo biološke raznolikosti. Osobito se ističu brojne endemične vrste.

Strategija zaštite biološke raznovrsnosti u Republici Hrvatskoj daje vrlo zanimljive usporedbe broja poznatih i procijenjenih vrsta na području Hrvatske i svijeta: tako npr. u Hrvatskoj je 7.517 poznatih vrsta biljaka, pretpostavljenih je 8.708, dok je u svijetu poznato 302.330 vrsta. U Hrvatskoj ima 21.869 poznatih životinjskih vrsta, pretpostavljenih 56.000, a u svijetu ih je poznato 2.170.330.

Genetska raznolikost u Hrvatskoj obogaćena je brojnim zavičajnim sortama kultiviranih biljaka i pasmina udomaćenih životinja. One čine nacionalnu kulturnu baštinu jer je u njihov uzgoj ugrađen trud i znanje brojnih naraštaja. Do danas nije provedena cjelovita inventarizacija zavičajnih sorti kultiviranih biljaka i pasmina domaćih životinja, a neke su sorte i pasmine u opasnosti od izumiranja zbog napuštanja tradicionalnih oblika poljoprivrede.

Osnovni se razlozi ugroženosti biološke i krajobrazne raznolikosti u Hrvatskoj uglavnom podudaraju s onima drugdje u svijetu. Ovdje su posebno izdvojeni: urbanizacija, krupni infrastrukturni zahvati i poljoprivredne djelatnosti koji najviše ugrožavaju krajobraznu raznolikost. biološku raznolikost ugrožavaju osobito promjene staništa (uništavanje, degradacija, fragmentacija staništa), onečišćenje okoliša (tla, vode, zraka), prekomjerno iskorištavanje prirodnih izvora (izlov, krivolov, sječa, skupljanje), uznemiravanje vrsta, unošenje stranih vrsta u ekološke sustave, turizam i društveno-gospodarske promjene na selu koje dovode do nestanka ekstenzivnog stočarstva na brdsko-planinskim i primorskim travnjacima, te do zapuštanja zavičajnih kultiviranih biljaka i domaćih životinja na račun profitabilnijih svojti.

Kao jedan od razloga ugroženosti navedena je i nedostatna uključenost zaštitnih mjera u postupku prostornog planiranja i uređenja prostora, te neki ambiciozni razvojni planovi čiji utjecaj i posljedice na prirodu i okoliš nisu dovoljno uočeni.

69

Da bi se učinkovitije zaštitila biološka i krajobrazna raznolikost Republike Hrvatske, navedena su osnovna načela od kojih polazi Nacionalna strategija i akcijski plan zaštite biološke i krajobrazne raznolikosti, a to su opći strateški ciljevi:

- provesti inventarizaciju dijelova biološke i krajobrazne raznolikosti, - prikazati ih kartografski procijeniti stanje njihove ugroženosti, - izraditi akcijske planove zaštite, - provesti akcijske planove zaštite, - nadgledati promjene (monitoring), - razviti mehanizme provedbe.

Nacionalnom strategijom predviđena je izrada županijskih strategija i akcijskih planova. Na takav će se način osigurati odgovarajuća zaštita i briga za dijelova biološke i krajobrazne raznolikosti koje su od lokalne važnosti, te provedbu brojnih nacionalnih ciljeva na lokalnoj razini.

Zahvati u prirodu planiraju se na način da se izbjegnu ili na najmanju mjeru svedu oštećenja prirode. Tijekom izvođenja zahvata izvođač je dužan djelovati tako da u najmanjoj mjeri oštećuje prirodu, a po završetku zahvata dužan je u zoni utjecaja zahvata uspostaviti ili približiti stanje u prirodi onom stanju koje je bilo prije zahvata.

U planiranju i uređenju prostora te u planiranju i korištenju prirodnih dobara treba osigurati očuvanje značajnih i karakterističnih obilježja krajobraza te održavanje bioloških, geoloških i kulturnih vrijednosti koje određuju njegov značaj i estetski doživljaj.

Zaštita ekoloških sustava ostvaruje se provođenjem mjera očuvanja biološke raznolikosti u korištenju prirodnih dobara i uređenju prostora, te zaštitom stanišnih tipova. Nadležno ministarstvo vodi katastar ekoloških sustava te zajedno s tijelom državne uprave nadležnim za gospodarenje prirodnim dobrom prati stanje (monitoring) osobitih i ugroženih ekoloških sustava, odnosno stanišnih tipova.

Krški ekološki sustavi predstavljaju bogatstvo globalne razine vrijednosti i prirodne su vrijednosti. Speleološki objekti predstavljaju prirodne vrijednosti i ovim zakonom je zabranjeno oštećivati, uništavati i odnositi špiljski nakit i živi svijet speleoloških objekata.

Zabranjeno je graditi građevine ili gospodarski koristiti prirodna dobra oko prirodnih izvora, uz obale prirodnih vodotoka te vlažnih područja, uz obale prirodnih ili umjetnih jezera, ili u poplavnim ravnicama vodotoka, te uz morsku obalu, a osobito uz obale morskih uvala, osim ako to nije dopušteno posebnim propisom ili dokumentima prostornog uređenja.

Ekološki značajna područja za Republiku Hrvatsku su: – područja koja su biološki iznimno raznovrsna ili dobro očuvana, a koja su međunarodno značajna po mjerilima međunarodnih ugovora, – područja koja bitno doprinose očuvanju biološke i krajobrazne raznolikosti, – područja stanišnih tipova koji su ugroženi na svjetskoj, europskoj ili državnoj razini, – staništa vrsta koje su ugrožene na svjetskoj, europskoj ili državnoj razini, – staništa endemičnih svojti, – područja koja bitno pridonose genskoj povezanosti populacija bioloških vrsta (ekološki koridori), – selidbeni putovi životinja, – očuvane šumske cjeline.

70

Sustav međusobno povezanih ili prostorno bliskih ekološki značajnih područja, koja uravnoteženom biogeografskom raspoređenošću značajno pridonose očuvanju prirodne ravnoteže i biološke raznolikosti, čini ekološku mrežu. Unutar ekološke mreže njezini dijelovi povezuju se prirodnim ili umjetnim ekološkim koridorima.

Minerali i fosili vlasništvo su Republike Hrvatske. Zakonom o zaštiiti priorde zabranjeno je bez valjana razloga uništavati minerale i fosile te oštećivati njihova nalazišta. Minerali i fosili koji su značajni radi svoje rijetkosti, izuzetne veličine ili izgleda ili izvanrednog i univerzalnog obrazovnog i znanstvenog značenja, predstavljaju zaštićene prirodne vrijednosti. Zaštićene prirodne vrijednosti prema Zakonu o zaštiti prirode su: 1. zaštićena područja:

– strogi rezervat, – nacionalni park, – posebni rezervat, – park prirode, – regionalni park, – spomenik prirode, – značajni krajobraz, – park šuma, – spomenik parkovne arhitekture,

2. zaštićene svojte: – strogo zaštićena i zaštićena divlja svojta, – zaštićena zavičajna udomaćena svojta,

3. zaštićeni mineral i fosil. Zaštićeni dijelovi prirode raspoređuju se u razrede: - međunarodnog značenja, - državnog značenja, - lokalnog značenja. Tako su Nacionalni park Plitvička jezera i Velebit (u cijelosti kao rezervat

biosfere) uvršteni i UNESCO registar svjetske prirodne baštine.

Strogi rezervat je područje kopna i/ili mora s neizmijenjenom ili neznatno izmijenjenom sveukupnom prirodom, a namijenjen je isključivo očuvanju izvorne prirode, znanstvenom istraživanju kojim se ne mijenja biološka raznolikost, praćenju stanja prirode, te obrazovanju koje ne ugrožava slobodno odvijanje prirodnih procesa. Za istraživanje i posjećivanje strogog rezervata u cilju obrazovanja potrebno je ishoditi dopuštenje Ministarstva. U strogom rezervatu zabranjene su gospodarske i druge djelatnosti.

Nacionalni park je prostrano, pretežno neizmijenjeno područje kopna i/ili mora iznimnih i višestrukih prirodnih vrijednosti, obuhvaća jedan ili više sačuvanih ili neznatno izmijenjenih ekoloških sustava, a prvenstveno je namijenjen očuvanju izvornih prirodnih vrijednosti. Nacionalni park ima znanstvenu, kulturnu, odgojno-obrazovnu i rekreativnu namjenu. U nacionalnom parku su dopuštene radnje i djelatnosti kojima se ne ugrožava izvornost prirode. U nacionalnom parku je zabranjena gospodarska uporaba prirodnih dobara. U nacionalnom parku dopušteno je

71

obavljanje ugostiteljsko-turističkih i rekreacijskih djelatnosti koje su u ulozi posjećivanja i razgledavanja, te bavljenje poljoprivredom, ribarstvom i obrtom na tradicionalan način, te gospodarskih djelatnosti koje su se obavljale u nacionalnom parku do njegova proglašenja.

Posebni rezervat je područje kopna i/ili mora od osobitog značaja radi svoje jedinstvenosti, rijetkosti ili reprezentativnosti, ili je stanište ugrožene divlje svojte, a osobitog je znanstvenog značenja i namjene. Posebni rezervat može biti floristički, mikološki, šumske i druge vegetacije, zoološki (ornitološki, ihtiološki i dr.), geološki, paleontološki, hidrogeološki, hidrološki, rezervat u moru i dr. U posebnom rezervatu nisu dopuštene radnje i djelatnosti koje mogu narušiti svojstva zbog kojih je proglašen rezervatom (branje i uništavanje biljaka, uznemiravanje, hvatanje i ubijanje životinja, uvođenje novih bioloških svojti, melioracijski zahvati, razni oblici gospodarskog i ostalog korištenja i slično). U posebnom rezervatu dopušteni su zahvati, radnje i djelatnosti kojima se održavaju ili poboljšavaju uvjeti važni za očuvanje svojstava zbog kojih je proglašen rezervatom. Posjećivanje i razgledavanje posebnog rezervata može se zabraniti ili ograničiti mjerama zaštite.

Park prirode je prostrano prirodno ili dijelom kultivirano područje kopna i/ili mora s ekološkim obilježjima međunarodne i nacionalne važnosti, s naglašenim krajobraznim, odgojno-obrazovnim, kulturno-povijesnim i turističko-rekreacijskim vrijednostima. U parku prirode dopuštene su gospodarske i druge djelatnosti i radnje kojima se ne ugrožavaju njegove bitne značajke i uloga.Način obavljanja gospodarskih djelatnosti i korištenje prirodnih dobara u parku prirode utvrđuje se uvjetima zaštite prirode.

Regionalni park je prostrano prirodno ili dijelom kultivirano područje kopna i/ili mora s ekološkim obilježjima međunarodne, nacionalne ili područne važnosti i krajobraznim vrijednostima karakterističnim za područje na kojem se nalazi. U regionalnom parku dopuštene su gospodarske i druge djelatnosti i radnje kojima se ne ugrožavaju njegove bitne značajke i uloga. Način obavljanja gospodarskih djelatnosti i korištenje prirodnih dobara u regionalnom parku utvrđuje se uvjetima zaštite prirode.

Spomenik prirode je pojedinačni neizmijenjeni dio ili skupina dijelova žive ili nežive prirode, koji ima ekološku, znanstvenu, estetsku ili odgojno-obrazovnu vrijednost. Spomenik prirode može biti geološki (paleontološki, mineraloški, hidrogeološki, strukturno geološki, naftno geološki, sedimentološki i dr.), geomorfološki (špilja, jama, soliterna stijena i dr.), hidrološki (vodotok, slap, jezero i dr.), botanički (rijetki ili lokacijom značajni primjerak biljnog svijeta i dr.), prostorno mali botanički i zoološki lokalitet i drugo. Na spomeniku prirode i prostoru u njegovoj neposrednoj blizini koji čini sastavni dio zaštićenog područja nisu dopuštene radnje koje ugrožavaju njegova obilježja i vrijednosti.

Značajni krajobraz je prirodni ili kultivirani predjel velike krajobrazne vrijednosti i biološke raznolikosti ili kulturno-povijesne vrijednosti, ili krajobraz očuvanih jedinstvenih obilježja karakterističnih za pojedino područje, namijenjen odmoru i rekreaciji ili osobito vrijedni krajobraz. U značajnom krajobrazu nisu dopušteni zahvati i radnje koje narušavaju obilježja zbog kojih je proglašen.

Park-šuma je prirodna ili sađena šuma, veće krajobrazne vrijednosti, namijenjena odmoru i rekreaciji. U park-šumi su dopuštene samo oni zahvati i radnje čija je svrha njeno održavanje ili uređenje.

Spomenik parkovne arhitekture je umjetno oblikovani prostor (perivoj, botanički vrt, arboretum, gradski park, drvored, kao i drugi oblici vrtnog i parkovnog oblikovanja), odnosno pojedinačno stablo ili skupina stabala, koji ima veću estetsku,

72

stilsku, umjetničku, kulturno-povijesnu, ekološku ili znanstvenu vrijednost. Na spomeniku parkovne arhitekture i prostoru u njegovoj neposrednoj blizini koji čini sastavni dio zaštićenog područja nisu dopušteni zahvati ni radnje kojima bi se mogle promijeniti ili narušiti vrijednosti zbog kojih je zaštićen.

Divlje svojte koje su ugrožene ili rijetke, zaštićene su kao strogo zaštićene svojte i zaštićene svojte.

Zaštićene zavičajne udomaćene svojte su one biljke i životinje koje su se razvile kao posljedica tradicijskog uzgoja i čine dio hrvatske kulturne baštine.

Minerali i fosili koji su rijetki, izuzetne veličine ili izgleda, ili izvanrednoga znanstvenog značaja, predstavljaju zaštićene prirodne vrijednosti.

Nacionalni park i park prirode proglašava Hrvatski sabor posebnim zakonom. U Republici Hrvatskoj do sada je proglašeno 8 nacionalnih parkova. To su:

- Brijunsko otočje; - Risnjak - Sjeverni Velebit; - Paklenica; - Plitvička jezera; - Krka; - Kornati; - Mljet. Stroge i posebne rezervate, te zaštićene prirodne vrijednosti koje se prostiru na

području dvije ili više županija, proglašava Vlada uredbom na prijedlog Ministarstva. Regionalni park, značajni krajobraz i park-šumu proglašava županijska skupština uz suglasnost Ministarstva. Spomenik prirode i spomenik parkovne arhitekture proglašava županijska skupština uz suglasnost Ministarstva.

Zaštićene divlje svojte i zaštićene zavičajne udomaćene svojte i zaštićene minerale i fosile proglašava ministar u čijoj je nadležnosti zaštita prirode.

Zaštićena područja, zaštićene svojte te zaštićeni minerali i fosili upisuju se u Upisnik zaštićenih prirodnih vrijednosti. Za teritorij Republike Hrvatske izrađene su Crvena knjiga biljnih vrsta Republike Hrvatske i Crvena knjiga životinjskih svojti Republike Hrvatske u kojima su evidentirane sve izumrle ili ugrožene biljne i životinjske vrste.

Zaštićenim područjima upravljaju javne ustanove. Javne ustanove za upravljanje nacionalnim parkom i parkom prirode osniva Vlada. Javne ustanove za upravljanje ostalim zaštićenim područjima i drugim zaštićenim prirodnim vrijednostima osnivaju županijske skupštine.

Zaštita prirode u Primorsko-goranskoj županiji Uslijed osobitog zemljopisnog položaja, Primorsko-goranska županija u

“malom” ocrtava ono što je priroda Hrvatske za Europu; tu se na malom prostoru isprepliću tipična staništa srednje Europe, Alpa, krša Dinarida, te zapadnog i istočnog Sredozemlja. Gotovo svi elementi ovih staništa i njihovih biljnih i životinjskih zajednica, susreću se na relativno malenom prostoru Županije. Na prostoru ove Županije je prema paleontološkim nalazima bilo pribježište europske flore i faune za

73

zadnjeg ledenog doba, od kojih je danas ostao čitav niz endema karakterističnih za hrvatsku obalu Jadrana. Uz Učku, masiv Obruča, Snježnika i Risnjaka, te pojedine gore Velike Kapele, endemima su posebno bogati otoci Krk, Cres i Rab. Cres ima 10 endemičnih svojti kralješnjaka i 3 endemične biljke, Krk 5 kralješnjaka i 7 biljaka, a Rab 4 kralješnjaka i 5 biljaka.

Biološko bogatstvo i raznolikost faune najbolje je izraženo po broju vrsta životinja. Od životinja koje su najviše proučene, a to su kopneni kralješnjaci, u Županiji živi između 70 do 90% vrsta iz čitave Hrvatske! Od otoka po biološkoj raznolikosti ističu se, u razmjerima čitavog Sredozemlja, osobito Krk, Cres i Rab. Tako je npr. otok Krk s 30 autohtonih vrsta vodozemaca i gmazova, otok je s najvećim brojem vrsta herpetofaune (zmija) u čitavom Mediteranu! Naravno da je tu i proporcionalno visok postotak onih vrsta koje su u Europi ugrožene; tako je od 114 u Europi ugroženih vrsta ptica u Županiji zabilježeno njih 83. Na području Županije primorsko-goranske, koja zauzima tek oko 6.3 % površine Hrvatske obitava 73% vrsta vodozemaca i oko 87 % gmazova, odnosno oko 81% sveukupne herpetofaune Hrvatske. Na ovom području obitava 81 vrsta sisavaca, što iznosi gotovo 75 % od ukupno poznatog broja sisavaca u Hrvatskoj, a posebna je značajka obitavanje na malom prostoru svih triju najvećih europskih predatora: medvjeda, vuka i risa.

Flora Županije broji preko 2.700 vrsta, odnosno sveukupno oko 3.000 biljnih taksona, što Primorsko-goransku uvršćuje u floristički najbogatije dijelove Hrvatske. Kako je za čitavu našu državu poznato oko 4.300 biljnih taksona, proizlazi da na području Županije dolazi 70% hrvatskih biljaka. Otoci Krk, Cres i Lošinj brojem od preko 1.300 biljnih vrsta prelaze sveukupan broj vrsta biljaka nekih europskih država, a Primorsko-goranska ima biljnih vrsta kao čitava Austrija, gdje je na površini od 83.000 km2 poznato 2.900 biljnih vrsta.

Od 226 rijetkih, ugroženih i osjetljivih vrsta biljaka koliko ih navodi Crvena knjiga biljnih vrsta Republike Hrvatske na području Županije obitavaju 122! Na području Županije raste i 28 vrsta koje su zakonski zaštićene, dok su u Hrvatskoj zakonski zaštićene 44 vrste.

Od ukupnog kopnenog teritorija Županije na šume otpada 67 % površine. S obzirom na reljefne i klimatske značajke nalaze se u tri biljno-geografske šumske zone, što je jasan pokazatelj različitosti klime. Godišnji prirast drvne mase je nizak, odnosno ispod mogućnosti šumskih staništa. To je posljedica niskog drvnog fonda kao i degradiranosti šuma. Zdravstveno stanje šumske vegetacije na području Županije nije zadovoljavajuće: primjetan je trend sušenja gotovo svih vrsta drveća, a poglavito jele.

Svojom raznolikošću i bogatstvom oblika u moru i podmorju Županije primorsko-goranske postoje mnoge izuzetno vrijedne zajednice i područja njihovog pojavljivanja, koje je neophodno očuvati. Izdvajaju se izuzetno dobro očuvani koraligenski facijes, livade morskih cvjetnica, naročito vrste Posidonia oceanica, podmorske špilje, te područja stalnog zadržavanja i obitavanja populacije od 150-200 dupina. Na području vanjskih otoka Županije redovita su godišnja okupljanja većeg broja morskih kornjača.

Čitavo područje Primorsko-goranske županije ima u odnosu na Europu, dakle u kontinentalnim razmjerima, izuzetno visoku biološku raznolikost. U nacionalnim razmjerima, Primorsko-goranska županija je po stanju živog svijeta jedno od najvrednijih područja, odnosno jedna od najbogatijih i prirodom najbolje očuvanih županija. To prirodno bogatstvo vrijedi zaštititi, u prvom redu da bi se moglo dugoročno, na održiv način koristiti na dobrobit ljudi koji ovdje žive.

Na području Županije ima više lokaliteta koji uživaju određeni stupanj zaštite.

74

To su: Nacionalni park Risnjak Park prirode Učka Strogi rezervati: Bijele i Samarske stijene To se posebno odnosi na kopneni dio prostora Županije. Na temelju

analiziranih podataka novi lokaliteti su predloženi za zaštitu. To se posebice odnosi na obali pojas i podmorje gdje posebnu vrijednost čine ekološke cjeline malih otoka. Ne smije se zaboraviti da su neki dijelovi Županije, posebice dijelovi podmorja nedovoljno istraženi.

Ukoliko naknadna istraživanja ili nove spoznaje ukažu na nužnost promjene kategorije zaštite, ona se može provesti u postupku proglašenja zaštite. Općine i gradovi mogu prostornim planovima uređenja općine i grada predvidjeti za zaštitu i druge vrijedne dijelove prirode na svom području.

Prostornim planom osobito se naglašava vrijedna prirodna baština u moru kao:

- područja posebnih vrijednosti bioraznolikosti, - područja posebno vrijednih ekosustava, - pojedinačni posebno vrijedni lokaliteti.

75

6. ZAŠTITA OKOLIŠA

Europska unija, prema Ugovoru iz Maastrichta (1993.), koji su prihvatile sve ondašnje zemlje članice, slijedi ove ciljeve u pogledu zaštite okoliša:

- očuvanje i zaštitu okoliša i poboljšanje njegove kakvoće, - zaštitu ljudskoga zdravlja, - pažljivo i razumno iskorištavanje prirodnih resursa, - unapređenju mjera za rješavanje regionalnih i globalnih ekoloških

problema. Ustav Republike Hrvatske utvrđuje pravo na «zdrav život i zdrav okoliš kao

dobro od interesa za RH i obavezu svih subjekata da osobitu skrb posvećuju zaštiti prirode i okoliša». Zakon o zaštiti okoliša (NN 110/07) je temelji zakonski propis koji nalaže slijedeće: - Okoliš je dobro od interesa za državu, i ima njezinu osobitu zaštitu. - Zahvatima u okoliš ne smije se utjecati na kakvoću življenja, na zdravlje ljudi i održivi razvoj prirode.

Osnovni ciljevi zaštite okoliša, u ostvarivanju uvjeta za održivi razvoj jesu: - trajno očuvanje izvornosti, biološke raznolikosti prirodnih zajednica i očuvanje ekološke stabilnosti, - očuvanje kakvoće žive i nežive prirode i racionalno korištenje prirode i njenih dobara, - očuvanje i obnavljanje kulturnih i estetskih vrijednosti krajolika, - unaprjeđenje stanja okoliša i osiguravanje boljih uvjeta života.

Osnovni ciljevi zaštite okoliša postižu se: - predviđanjem, praćenjem, sprečavanjem, ograničavanjem i uklanjanjem nepovoljnih utjecaja na okoliš, - zaštitom i uređenjem izuzetno vrijednih dijelova okoliša, - sprečavanjem rizika i opasnosti po okoliš, - poticanjem korištenja obnovljivih prirodnih izvora i energije, - poticanjem upotrebe proizvoda i korištenja proizvodnih postupaka najpovoljnijih za okoliš, - ujednačenim odnosom zaštite okoliša i gospodarskog razvoja, - sprječavanjem zahvata koji ugrožavaju okoliš, - sanacijom oštećenih dijelova okoliša, - razvijanjem svijesti o potrebi zaštite okoliša u odgojnom i obrazovnom procesu i promicanjem zaštite okoliša, - donošenjem pravnih propisa o zaštiti okoliša, - obavještavanjem javnosti o stanju okoliša i njenim sudjelovanjem u zaštiti okoliša, - povezivanjem sustava i institucija zaštite okoliša Republike Hrvatske s međunarodnim institucijama.

Nacionalna strategija zaštite okoliša izrađena je 2001. godine Ovaj je

dokument izrađen na temelju odredbe u Zakonu o zaštiti okoliša, ali i u skladu s očekivanjima međunarodnih institucija.

6.1. ONEČIŠĆENJE I ZAŠTITA ZRAKA Čovjek je svojim djelovanjem počeo ozbiljno ugrožavati atmosferu. U okoliš

otpuštamo znatne količine različitih plinova koji bitno mijenjaju kemizam atmosfere.

76

Kapacitet okoliša jest sposobnost okoliša da primi određenu količinu nekog onečistača u određenom razdoblju bez štete za ekosustav. Kapacitet okoliša za unos onečišćenja zraka može se vrlo teško jednoznačno odrediti, pogotovu stoga što se mogući štetni učinci manifestiraju često s velikim vremenskim pomakom.

Onečišćeni zrak je onaj zrak u kojem se nalaze tvari koje su strane njezinu prirodnom sustavu. Danas, u stanju lokalnog i globalnog onečišćenja, teško se može naći zrak koji nije drukčijega kemijskog sastava od prirodnoga. Stoga se sve više rabi druga definicija za onečišćeni zrak. Zrak se smatra onečišćenim ako sadržava tvari u koncentracijama koje izazivaju štetne posljedice po zdravlje ljudi, životinja i biljaka i nanose štetu okolišu i gospodarstvu.

Promjene kemizma atmosfere mogu imati posljedice na mikroklimatske promjene nekog područja, ali mogu uzrokovati i opću promjenu globalne klime na Zemlji.

6.1.1. Uzroci i posljedice onečišćenja atmosfere Onečišćivač zraka (aeropolutant) je bilo koji plin ili čestica koji u dovoljno

visokoj koncentraciji može biti opasan za život živa bića ili imovinu, a može poteći iz prirodnih ili antropogenih izvora ili iz oba izvora.

Onečišćivači zraka svrstavaju se u dvije skupine. Prvu skupinu čine primarni onečišćivači koji nastaju iz poznatih izvora onečišćenja i otpuštaju se izravno u atmosferu. Drugu skupinu čine sekundarni onečišćivači koji nastaju u atmosferi interakcijama primarnih onečišćivača ili njihove interakcije s normalnim sastojcima atmosfere. Valja napomenuti da postoji stalna tendencija porasta koncentracije emitiranih plinova iz antropogenih izvora.

Primarni onečišćivači zraka mogu se svrstati u pet skupina:

1. Ugljični monoksid (CO) – vrlo je otrovan plin bez mirisa i boje. Glavni je proizvod nedovršenog izgaranja fosilnih goriva. gori plavkastim plamenom i tada prelazi u ugljični dioksid (CO2). Udisanjem se veže za hemoglobin u krvi i izaziva trovanje. U atmosferi brzo oksidira u CO2.

2. Ugljikovodici (HC) ili nepostojani organski ugljici (VOC) su organski spojevi koji sadrže ugljik i vodik. Nastaju prirodnim raspadanjem organskih tvari, izgaranjem fosilnih goriva i isparavanjem benzina. Najčešći ugljikovodik u atmosferi je plin metan (CH4) koji može biti kancerogen. Taj je plin glavni sastojak zemnog plina i eksplozivan u smjesi sa zrakom.

3. Dušični oksid (NO) bezbojan je plin koji u dodiru sa zrakom prelazi u dušični dioksid (NO2) koji je karakterističnog mirisa, teži je od zraka i otrovan je. Proizvod je izgaranja goriva u automobilima. Dušikovi oksidi također pridonose stvaranju "kiselih kiša" je se vezuju s vodom i stvaraju dušičnu kiselinu.

4. Sumporni dioksid (SO2) emitira se izgaranjem fosilnih goriva (67 %) u rafinerijama, tvornicama i individualnim ložištima. Djeluje štetno na organe za disanje. Polagano se oksidira u sumporni trioksid (SO3) koji s kapljicama vode dalje sumpornu kiselinu (H2SO4).

5. Određene tvari, u koje se ubrajaju krute čestice ili kapljice, dovoljno su sitne da bi ostale u zraku. U te tvari se ubrajaju čađa, dim, prašina, azbestna vlakna, pesticidi itd. Učinci čestica u zraku su različiti. One mogu u atmosferi utjecati na bolesti dišnih putova i smanjivati vidljivost.

77

Sekundarni onečišćivači formiraju se tijekom kemijskih reakcija između primarnih onečišćivača zraka i drugih atmosferskih tvari, kao što je vodena para. Reakcije se pojavljuju zbog Sunčeve svjetlosti, tj. pojavljuje se tzv. fotokemijski smog. On je značajan za urbana središta i zavisno o kemijskim reakcijama može biti opasan za živi i neživi svijet.

Zajednička osobina primarnih i sekundarnih odnosno svih onečišćivača jest 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 kojeg nije ustanovljeno štetno djelovanje ni za najosjetljivije prijamnike.

Onečišćenje zraka može biti lokalno i globalno. Lokalno onečišćenje vezano

je za gradove i krupnija industrijska područja. Kako zračne struje prenose tvari 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 kemizam tih spojeva u međusobnim reakcijama s prirodnim komponentama atmosfere.

Što će se događati s onečišćivačima u atmosferi, zavisi od više čimbenika. Onečišćivači prenošeni vjetrom i turbulencijom mogu pretrpjeti različite kemijske 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 ili tuljka". 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 razrjeđuju. Onečišćivači se kreću s vjetrom i često dolazi do kemijskih reakcija između onečišćivača i drugih atmosferskih tvari.

Većina onečišćivača ostaje u atmosferi samo nekoliko dana ili tjedana, 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 emitiraju visoko u stratosferu, mogu tamo ostati mjesecima prije nego se vrate na površinu Zemlje. Ti visoko atmosferski dugotrajni onečišćivači mogu promijeniti klimu. Sintetički spojevi klorofluorougljika (CFC) mogu ostati u atmosferi mnogo godina.

Primarno i sekundarno nastali onečišćivači djeluju na ljude, životinje, biljke i na tvari. 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 plinova i čestica vulkanske prašine. Smatra se da na Zemlji ima između 660 i 750 aktivnih vulkana. Uz njih postoji i više od 1000 privremeno ili trajno "ugaslih" vulkana. Čestice i plinovi brojnih erupcija tijekom evolucije Zemlje, pa i danas, mogu poremetiti kemijski sastav atmosfere u okolici vulkana, ali i na većim udaljenostima, nošeni zračnim strujama i vjetrovima. Najčešći plinovi koje oslobađaju vulkani u atmosferu jesu: CO2, CO, SO2, H2S, Cl, H, CH4, NH3 i vodene pare. Stupanj onečišćenja atmosfere ovisi o kemijskom sastavu i količini emitiranih plinova.

Požari također onečišćuju atmosferu. Tu se podrazumijevaju požari velikih površina šuma, poljoprivrednih površina, a u novije vrijeme požari u kemijskim industrijama i izvorima nafte te u transportu nafte tankerima.

Glavni ekološki problemi povezani s antropogenim utjecajem danas su:

78

1. globalno zagrijavanje Zemljine atmosfere ("efekt staklenika"); 2. nestajanje ozonskog omotača i pojačanje ultraljubičastih zračenja; 3. gubitak sposobnosti samopročišćavanja.

Disperzija otrovnih kemijskih tvari i nastanak kiselih kiša Od vremena početka industrijalizacije razvijeno je mnoštvo različitih

kemijskih spojeva od kojih ima najviše podataka o štetnom djelovanju teških metala i postojanih organskih spojeva.

Emisija teških metala i postojanih organskih spojeva kontrolira se uz pomoć filtera kojima se odstranjuju čestice iz otpadnih plinova. Emisija plinovitih toksičnih tvari iz ložišta i spalionica regulira se pažljivim vođenjem procesa izgaranja, na vrlo visokoj temperaturi, a po potrebi dodatno se postavljaju uređaji za apsorpciju ili za naknadnu destrukciju štetnih tvari.

Koliko se god trudili nikad ne možemo u potpunosti spriječiti emisiju štetnih tvari stoga danas djeluje znatan broj svjetskih organizacija koje svojim radom teže ka što racionalnijem onečišćenju.

Emisija otrovnih plinova 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 sumpornog dioksida i dušikovih oksida te klorovodika. Ti plinovi otapaju se u vodi kiša i ostalih oborina te se pod utjecajem sunčeva svjetla i atmosferskoga kisika pretvaraju u smjesu u kojoj je otopljena sumporna, dušična i klorovodična kiselina. Kad tako zakiseljene kiše ili snijeg (npr. pH < 5.6) dospiju u jezera i rijeke, njihove vode također postaju s vremenom kisele (npr. pH=5.0). 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, pastrve i drugi.

Kisele kiše djeluju štetno na biljke na dva načina: izvana i preko zakiseljenog tla, tj. preko korjenova sustava. Na lišću i iglicama pojavljuju se oštećenja kutikule i drugih organa lišća, što dovodi do povećanog isparavanja vode u lišću i do postupnog sušenja i opadanja lišća odnosno iglica. Povećana kiselost tla uzrokuje oslobađanje otrovnih teških kovina i promjene u biološkoj aktivnosti tla. Najčešće stradaju osjetljive dlačice korjena. Zbog toga je biljci smanjen dovod vode i hranjivih tvari (Ca, Mg, K) pa joj je usporen rast. Takve su biljke osjetljivije na mraz, visoke temperature, na različite uzročnike bolesti i biljka propada. Osobito su ugrožene šume, koje su pojedinim područjima u fazi propadanja sa više od 40 % jedinki.

Smanjenje ozona u atmosferi Ozon (O3) je plin bijeloplave boje sastavljen od tri atoma kisika u molekuli.

Prirodno se stvara u gornjim slojevima atmosfere – u stratosferi uz pomoć ultraljubičastog zračenja Sunca. Zračenje razvija 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 utječe antropogeno ispuštanje plinova popularno nazvanih freoni klorofluorugljici (npr. CFCl3, CF2Cl2 i dr.). Kemijske reakcije nastanu pod UV-B zračenjem Sunca i oslobađaju iznimno reaktivne atome klora ili broma koji reagiraju na ozon na način da mu "oduzimaju" jedan atom kisika i pretvaraju ozon (O3) u kisik (O2), a sami stvaraju klorov monoksid (ClO) ili bromov monoksid. Molekule tog kemijskog spoja reagiraju na slobodni atom kisika tako da mu "dodaju svoj ukradeni atom kisika" i stvaraju

79

molekulu kisika sa dva atoma kisika. Pri tomu se ponovno oslobodio atom klora ili broma i započeo ponovno kemijski proces "krađe" atoma kisika od ozona. Tako mala količina CFC može uništiti veliku količinu ozona

Slika 6.1. Kemijske reakcije ozona i CFC plinova (iz: Črnjar, 2002) Problem ozona može djelomično zbunjivati. Ozon se, naime, pojavljuje na

dvije razine 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 apsorbira oko 77 % zračenja. Istodobno, ozon koji se taloži u nižoj atmosferskoj razini, u troposferi, može štetno utjecati 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 dušikovih oksida (NO, NO2), kisika (O2) i isparivih organskih spojeva. Na taj način velika razina količine 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 kemijske i biološke procese koji su štetni za ljudski organizam. U čovjeka može povišeno UV-B zračenje uzrokovati razne bolesti kao što su rak kože, mrenu očiju, opekotine, ubrzano starenje kože i smanjenje otpornosti imunološkog sustava ovisno o osjetljivosti organizma na ultraljubičasto zračenje. Zabilježeno je da se najveće stanjenje ozonske ovojnice pojavljuje na Antartici. Tvari koje utječu na oštećenje ozonske ovojnice jesu: klorofluorougljikovodici (CFC), ugljični tetraklorid, metil kloroform, haloni, hidrofluor ugljikovodici (HCFC), hidrobromofluor ugljikovodici (HBFC) i metil-bronid. U tu skupinu ubrajamo tvari koje služe kao otapala, rashladna sredstva za proizvodnju pjenastih masa,

80

odmašćivači i potisni plinovi sprejeva, protupožarna sredstva i poljoprivredni pesticidi.

Osim tih tvari i druge tvari i pojave oštećuju ozonsku ovojnicu kao: - emisija dušikovih oksida, sumpornog oksida i dima iz zrakoplovnog prometa, - smanjenje temperature u stratosferi (zbog stakleničkog učinka), - povećana koncentracija stakleničkih plinova, - velike vulkanske erupcije s emisijom sumpornih aerosola (suspenzije čvrstih čestica npr. olova ili benzina ili kapljica tekućine različitih kemikalija, 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 osobito se smanjuje u rujnu i listopadu (sl. 6.2).

Slika 6.2. Smanjenje ozonske

ovojnice iznad Antarktika (iz: Glavač, 2001)

Ukupno se količina ozona u zadnjih 15 godina dodatno se smanjila za 4 %. Znanstvena 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 UVB-zrake oštećuju imunološki sustav pa

organizam postaje podložan infektivnim bolestima. Povećanim djelovanjem kratkovalnih UVB-zraka osim kopnenih biljaka, životinja i ljudi pogođeni su i površinski morski fitoplanktoni, glavni proizvođači kisika na Zemlji. Zbog stradanja fotosintetskog sustava, propada fitoplankton. Zbog narušenoga hranidbenog lanaca, ima u m rima i oceanima manje zooplanktona i nektona.

ku Ukrajine ispuštalo se 8 puta više nečistoće u zrak

. Procjene ukazuju da Hrvatska može smanjiti emisije SO2 na 47.000 t/god. do 2010.

o

6.1.2. Zaštita zraka od onečišćenja Iako se zaštiti okoliša pa i zraka u Europi pridaje znatna pažnja, dosadašnje

mjere nisu dale zadovoljavajuće rezultate. Razvijene zemlje zapadne Europe proizvode oko 50 kilograma SO2 po stanovniku u toku godine, a tranzicijske zemlje oko 100 kilograma. Npr. u sjeverno dijelu Češke, zrak je zbog teške industrije bio toliko onečišćen da je država isplaćivala stimulacije svima koji su spremni živjeti na tom području duže od 10 godina. Na isto

nego na čitavom području SAD. S teritorija Republike Hrvatske danas se emitira oko 70.000 tona SO2 i oko

55.000 tona NOx godišnje. Međunarodna je obveza Hrvatske iz protokola Konvencije UN o promjeni klime (Kyoto, 1998) da će smanjiti za 60% SO2 u 2010. godini u odnosu na 1990. godinu

81

Hrvatska emitira godišnje. U Hrvatskoj emisije "stakleničkih plinova" (CO2, metan, dušikovi oksidi) iznose oko 28 milijuna tona godišnje. Cestovni promet emitira oko 60 % ukupnog onečišćenja zraka (Sl. 6.3).

Slika 6.3. Emisija glavnih onečišćujućih tvari u atmosferi Hrvatske u 1999. godini (iz: Springer, 2001)

Problemi prekograničnog transporta onečišćenja u atmosferi za Hrvatsku

postaju sve veći, jer izračuni taloženja sumpora i nitrata prekoračuju dopuštene vrijednosti i ugrožavaju šumske sustave. Prema predviđanjima, 2010. godine taloženje u Hrvatskoj bit će gotovo najveće u Europi, a posebno je osjetljivo područje Gorskog kotara. U Primorsko-goranskoj županiji šumski se fond u razdoblju od 1970. do 1990. godine povećao za 7%, ali su se i ukupne štete na šumama povećale za 5 puta što iznosi gotovo oko 13 milijuna eura. Štete i nepovoljni učinci onečišćenja zraka mogu se pratiti, mjeriti i izraziti u naturalnim jedinicama, a poslije toga i procjenjivati u novčanim jedinicama. Pri tome se glavne štete od onečišćenja zraka mogu podijeliti u 5 skupina:

1. štetni utjecaji na ljudsko zdravlje 2. štetni utjecaji na biljni i životinjski svijet 3. štetni utjecaji na materijale 4. štetni utjecaji na kulturno blago 5. smanjenje vidljivosti.

Ekonomske štete od atmosferskog onečišćenja materijala obuhvaćaju: 1. pogoršanje odnosno smanjenje vrijednosti materijala, 2. troškove zaštite materijala, 3. troškove čišćenja, 4. troškove prijevremene zamjene materijala 5. estetske gubitke.

82

Slika 6.4. Referentne vrijednosti kakvoće zraka prema Svjetskoj zdravstvenoj organizaciji (iz: Springer, 2001)

Mjere za zaštitu zraka od onečišćenja Da bi se uspješno moglo upravljati zaštitom zraka, nužno je utvrditi strateške

ciljeve zaštite zraka (npr. smanjenje stakleničkih plinova ili SO2 do 2015. godine ili smanjenje plinova iz prometa itd.), te mjere kojima će se postići zacrtani ciljevi (npr. zakonodavne mjere, ekonomski poticaji, ekološka edukacija itd.).

Da bi se smanjile štete od onečišćenja zraka, poduzimaju se razne mjere i aktivnosti u sklopu politike zaštite okoliša na svjetskom i nacionalnom planu. Mjere za zaštitu zraka od onečišćenja mogu se podijeliti u dvije osnovne skupine: 1. Mjere za sprečavanje onečišćenja, 2.Mjere za sanaciju onečišćenja. Prvoj skupini mjera ponajprije pripadaju one koje se trebaju provoditi u sustavu 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, dječjih ustanova i bolnica, 3.Ispravnim planiranjem prometnica i regulacijom prometa u naseljima i sl. Toj skupini pripadaju i mjere kojima se pri izgradnji novih pogona osigurava odabir tehnologije koja će minimalno onečišćavati zrak. Druga skupina su mjere sanacije koje se mogu podijeliti u dvije podskupine: 1.Mjere kojima se rješava problem koji uzrokuje neki određeni 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 uvjete za proračun širenja emisije, izraditi planove sanacije područja s ugroženom kvalitetom zraka, i izraditi tehnoekonomski modul za prognoziranje emisija.

U pravnom sustavu Republike Hrvatske osigurana je zaštita zraka od onečišćenja i zagađenja slijedećim zakonskim propisima i uredbama:

83

Zakon o zaštiti okoliša (NN 110/07) Zakon o zaštiti zraka (NN 178/04) Uredba o preporučenim i graničnim vrijednostima kakvoće zraka (NN

101/96; 2/97)

Prema stupnju onečišćenosti zraka ustanovljene su tri kategorije kakvoće zraka: 1.Kategorija je čist ili neznatno onečišćen zrak, pa nisu prekoračene tzv. preporučene vrijednosti (PV) čistoće. To su one vrijednosti kada se ne očekuje štetan utjecaj na zdravlje ljudi i na vegetaciju te u slučajevima kada su trajno izloženi zraku takve kakvoće. 2.Kategorija je umjereno onečišćen zrak, kad su prekoračene preporučene vrijednosti, ali nisu dosegnute granične vrijednosti čistoće (GV). Zrak te kategorije je onečišćen u mjeri da se ne očekuje štetno djelovanje na zdrave osobe, ali dugotrajna izloženost može imati negativan utjecaj na rizične skupine (npr. bolesnici, mala dijeca), ali i osjetljive biljne i životinjske vrste. 3.Kategorija je prekomjerno onečišćen zrak, kada su prekoračene granične propisane vrijednosti, pa se smatra da ima općenito štetan utjecaj na živi i neživi okoliš. Uredba o preporučenim i graničnim vrijednostima kakvoće zraka propisuje preporučene vrijednosti (PV) i granične vrijednosti (GV) kakvoće zraka.

Posebne mjere radi onečišćena zraka propisuju se pri izgradnji i rekonstrukciji objekata. Procjenom utjecaja na okoliš utvrđuje se eventualni negativni utjecaj na kakvoću zraka. U područjima gdje je zrak 3. kategorije, odnosno kada je prekomjerno onečišćen, nadležna tijela državne uprave u pravilu ne mogu izdati dozvolu za rekonstrukciju ili građenje objekta koji će dodatno onečistiti zrak.

6.2. ONEČIŠĆENJE I ZAŠTITA VODE I MORA Onečišćenje i zagađenje podzemne vode može se definirati kao "dodatak

fizičkih, kemijskih, bioloških supstancija ili topline, što uzrokuje kvarenje kakvoće podzemne vode, a kroz djelovanje ljudi, životinja ili nekih drugih aktivnosti i čimbenika". Sama degradacija kakvoće podzemne vode ne znači da je podzemna voda neupotrebljiva za sve namjene. U nekim regijama svijeta danas je zamjetan nedostatak pitke vode, čemu su uzrok i prirodne, prvenstveno klimatske okolnosti, ali i prevelika gustoća stanovništva te nedovoljna zaštita izvora pitke vode (sl. 6.5; 6.6).

Slika 6.5. Godišnje obnovljiva količina vode po kontinentima (iz: Glavač, 2001)

84

Slika 6.6. Količina godišnje potrošene vode po kontinentima (iz: Glavač, 2001)

6.2.1. Uzroci i posljedice onečišćenja površinskih i podzemnih voda Ako se uspoređuje kakvoća podzemnih voda, posebice dubokih podzemnih

voda, s kvalitetom površinskih voda, može se općenito zaključiti da su podzemne vode čišće. Pa ipak treba reći da su i same podzemne vode izložene cikličkim promjenama kakvoće, a u svezi s dubinom, filtracijskim karakteristikama i litološkim sastavom vodonosnika, te posebno mogućnošću akcedentnih zagađivanja.

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 s površine posebno izloženi plitki vodonosnici s tankom krovinom, odnosno prostori izravnog prihranjivanja vodonosnika kao što je područje krša. Treba naglasiti da zbog relativno sporog pronosa zagađenja u podzemlju, zagađivalo može biti opaženo tek nakon niza 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 s cesta nije samo potencijalna mogućnost zbog akcidenata, pri čemu razna zagađivala mogu s cesta dospjeti u podzemlje, već i zbog činjenice da se u mnogim zemljama gdje vladaju niske temperature, ceste zimi redovito posipavaju različitim solima. Problem zagađivanja s prometnica jako je prisutan u urbanim sredinama.

Razlozi onečišćenja i zagađivanja podzemnih voda mogu biti različiti. To su: - fizičko; - mikrobiološko; - kemijsko i radiološko. Zanimljivo je da su se uzroci zagađenja površinskih i podzemnih voda tijekom

posljednja dva stoljeća značajno mijenjali, usporedno s industrijskim razvojem. U predindustrijsko vrijeme do 1850. godine, prevladavalo je bakteriološko zagađenje, dok je danas vrlo rašireno zakiseljavanje voda (sl. 6.7).

85

Slika 6.7. Vremenski slijed čimbenika koji su

uzrokovali onečišćenje

slatkih voda u industrijskim zemljama (iz: Glavač, 2001)

Fizičko zagađenje Fizičko zagađenje očituje se u promjeni boje, mirisa, okusa, mutnoće i

temperature podzemne vode. Boja, miris i okus mogu biti rezultat i nekih drugih kemijskih procesa u vodonosniku. Mutnoća podzemne vode u stijenama međuzrnske poroznosti znači da sam vodozahvatna građevina nije dobro projektiran, odnosno izveden. U stijenama s pukotinskim, a posebno krškim tipom poroznosti, mutež je često prisutan bez obzira na to da li je kaptiran izvor ili je podzemna voda zahvaćena zdencima.

Voda se može smatrati pitkom 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 odstupanje znači da su u podzemlju prisutni neki biološki ili kemijski procesi. To također može značiti da je vodonosnik pod utjecajem 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 tijeku godine. Tako su primjerice dugogodišnja istraživanja na crpilištu Gaza uz Koranu pokazala da temperatura podzemne vode varira između 7 i 23 0C zbog inducirane infiltracije vode rijeke Korane. S obzirom na to, ovo povišenje temperature u ljetnom periodu može se smatrati termičkim zagađenjem podzemne vode.

Mikrobiološko zagađenje Mikrobiološko zagađenje vode uzrokovano je prisutnošću patogenih

mikroorganizama koje nisu autohtoni u vodonosniku, a u vodonosnik su dospjeli kao otpadne tvari ljudi odnosno životinja. Filtriranjem kroz stijene međuzrnske poroznosti, velik će dio mikroorganizama zbog Van der Waals-ovih 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 Waals-ove 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.

Iz prethodnih se poglavlja moglo zaključiti da je prisutnost mikroorganizama uvjetovana i promjenjivim hidrokemijskim odnosima u podzemlju. Pa će primjerice zbog promjene vrijednosti pH doći ne samo do veće mobilnosti teških metala, nego i

86

do dugotrajnijeg preživljavanja mikroorganizama u podzemlju. Običnim se postupcima dezinfekcije može eliminirati prisutnost patogenih mikroorganizama u podzemnoj vodi.

Kemijsko i radiološko zagađenje Kemijsko i radiološko zagađenje može biti uzrokovano prirodnim sastojcima

stijena no i ljudskom aktivnošću. Podzemne vode mogu sadržavati razne toksične anorganske (aluminij, olovo, krom, 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 kemijska industrija, te procjeđivanje iz nekontroliranih odlagališta komunalnog i industrijskog otpada. Prisutnost organskih zagađivala u vodonosniku posljedica je neodgovarajućeg ponašanja u zaštitnim zonama crpilišta, odnosno zbog loših agrotehničkih mjera u prostoru gdje vodonosnik može bit zagađen.

Radiološko zagađenje može biti posljedica prisutnosti radioaktivnih supstancija u stijenama. Češći je razlog neprikladno odlaganje otpada iz nuklearnih centrala, bolnica kao i nuklearne eksplozije.

Zaslanjivanje podzemnih voda u priobalju Iako slane konatne vode, odnosno vode iz evaporitnih sedimentnih stijena

mogu zagaditi podzemne vode, prodor slane morske vode u priobalnom području poseban je problem održavanja kakvoće i mogućnosti crpljenja pitke vode u tim prostorima. Intenzivno snižavanja razine podzemne vode, uzrokovano eksploatacijom slatke vode, može prouzročiti ne samo promjenu položaja plohe kontakta slatko/slane vode, nego i zaslanjenje vodonosnika. Ranije se smatralo da se te dvije vode slabo miješaju, te da je zbog toga njihova međusobna granica oštra. U stvari prelazna zona može varirati od 0.5 pa do više od 100 m. To i je razlog da se na mnogim priobalnim mjestima, posebice Mediterana nalaze boćate (brakične) podzemne vode.

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-kemijska svojstva, a otrovi iz voda ulaze u organizme od kojih neki ugibaju. Njihovom razgradnjom nastaju amonijak, sulfidi i dr. Uporaba umjetnih gnojiva povećava koncentraciju hranjivih soli u rijekama i jezerima. U jezerima te tvari uzrokuju procese eutrofizacije.

Eutrofikacija je povećanje primarne proizvodnje (biljni organizmi) u vodenim ekosustavima nakon obogaćivanja vode hranjivim tvarima koje potiču razvoj alga i višeg vodenog bilja.

Postoje dva pojavna oblika eutrofizacije: prirodna i antropogena. Prirodna eutrofikacija vrlo je polagan proces i može trajati tisućama godina,

tako da se za života mnogih ljudskih generacija jezero ne mijenja niti izgledom niti kakvoćom vode. Naime, nakon uginuća nižih i viših biljnih organizama i životinjskih organizama iz voda, njihova mrtva organska tvar podliježe bakterijskoj razgradnji, mineralizira se i postaje izvor hranjivih tvari za vodene biljke, poglavito alge planktona (fitoplankton). Ako neko jezero ne doživljava značajniju promjenu ekološke ravnoteže, navedeni procesi se samoreguliraju i osiguravaju stalno određeni stupanj trofije i kakvoće vode. Pod trofijom razumijevamo jačinu proizvodnje organske tvari. Organsko opterećenje potječe i od svih ostalih organizama koji žive u

87

vodenom ekosustavu. Prirodna eutrofikacija uzrokuje postupno "umiranje" jezera, pretvarajući ga u močvaru.

Antropogena eutrofikacija ili eutrofikacija uzrokovana djelovanjem čovjeka temelji se na uključivanju dodatnih količina kemijskih elemenata (npr. mineralnih gnojiva - dušik, detergencije - fosfor) u biološke cikluse kolanja tvari i energije u vodenom ekosustavu. Remeti se uravnotežena stabilnost ekosustava i ubrzavaju postupci samoonečišćenja, porasta izvorne (autohtone) biljne mase i organskog materijala što dovodi do destrukcije tj. do ubrzane eutrofikacije. Primjer antropogene eutrofizacije je "cvjetanje jezera" uz pojavu prekomjerne množine npr. modrozelenih algi.

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

Slika 6.8. Stupnjevi eutrofikacije površinskih voda (iz: Glavač, 2001) To su:

- ultra-oligotrofno, - oligotrofno, - mezotrofno, - eutrofno, - hipertrofno.

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 će napadati patogene mikroorganizme i reagirati s određenim štetnim supstancijama. 2.Fizički procesi, jer procjeđivanje podzemne vode kroz relativno sitnozrne stijene omogućuje filtraciju suspendiranih nečistoća u podzemnoj vodi. 3.Kemijski procesi, jer neke supstancije reagiraju s mineralima u stijeni ili tlu, mogu biti oksidirane i precipitirane iz vode, procesi adsorbcije naročito su snažni u organskim materijalima.

Autopurifikacijske značajke, odnosno mogućnost samopročišćavanja vodonosnika ovise o fizičkoj i kemijskoj formi zagađivala, o litološkom sastavu vodonosnika te njegove neposredne podine i krovine, te 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

88

čestice biti eliminirane iz podzemnih voda u sitnozrnim sedimentima, no neće biti filtrirane u stijenama pukotinskog, a pogotovo krškog tipa poroznosti.

Općenito se količina zagađivala smanjuje s pronosom kroz vodonosnik. Otvoreni vodonosnici odnosno vodonosnici u čijoj se krovini nalaze tanke pokrovne naslage ili ih nema, kao što je područje krša, bit će u zoni prihranjivanja također 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. Posebno je opasno direktno unašanja zagađivala u saturiranu zonu vodonosnika klastičnih stijena, jer je horizontalna komponenta propusnosti (osom kod prapora ili lesa) znatno veća od vertikalne.

6.2.2. Zaštita voda Vode su onečišćenjem i zagađivanjem vrlo ugroženi mediji. Gospodarenje

vodama zahtijeva integralni pristup, koji usklađuje djelatnosti vodoopskrbe, kontrole vodotokova, zaštite površinskih i podzemnih voda od zagađivanja s privrednim i razvojnim djelatnostima u zaštititi, poljoprivredi, industriji, energetici i urbanim sredinama.

Da bi se voda djelatno štitila od onečišćenja, potrebno je upravljati kvalitetom voda, odnosno potrebno je nadzirati onečišćenje voda i učinit brojne druge aktivnosti u istraživanju, planiranju i otklanjanju uzročnika onečišćenja voda.

Osim prihvaćenih međunarodnih konvencija i protokola koji obvezuju Republiku Hrvatsku da vodi brigu o zaštiti vodnih sustava, postoji i relativno kvalitetno nacionalno zakonodavstvo. Vode su opće dobro koje zbog svojih prirodnih svojstava ne mogu biti ni u čijem vlasništvu. Vode kao opće dobro imaju osobitu zaštitu Republike Hrvatske. Stoga u pravnom sustavu Republike Hrvatske osigurana je zaštita voda od onečišćenja i zagađenja slijedećim zakonskim propisima i uredbama:

Zakon o zaštiti okoliša (NN 110/07) Zakon o vodama (NN 150/05) Zaštita površinskih i podzemnih također se spominje i u: Zakonu o rudarstvu (NN 190/03)

Zakon o vodama je temeljni zakon koji uređuje gospodarenje i zaštitu površinskih i podzemnih voda na kopnu ali i mora.

Korištenjem voda, prema ovom Zakonu, smatra se: - zahvaćanje, crpljenje i uporaba površinskih i podzemnih voda za različite namjene (opskrba vodom za piće, sanitarne i tehnološke potrebe, navodnjavanje i dr.) , - korištenje vodnih snaga za proizvodnju električne energije i druge pogonske namjene, - korištenje voda za uzgoj riba, - korištenje voda za plovidbu, - korištenje voda za šport, kupanje, rekreaciju i druge slične namjene,

Iz Zakona o vodama proizlaze slijedeće uredbe i pravilnici: Uredba o kategorizaciji vodotoka (15/81)

89

Uredba o klasifikaciji voda (NN 77/98) Pravilnik o utvrđivanju zona sanitarne zaštite izvorišta (55/02) Na temelju Uredbe o klasifikaciji voda, a prema uvjetima za korištenje voda

one su svrstane u 5 stupnjeva: o Vode I. stupnja čistoće obuhvaćaju sve podzemne i površinske vode koje se u prirodnom stanju ili nakon dezinfekcije mogu koristiti za piće ili u prehrambenoj industriji. U prirodnom stanju to su posve čiste, bistre i prozirne vode, koje danas nalazimo još samo u blizini izvora na koje čovjek još nije utjecao. Sadrže mnogo kisika potrebnog organizmima koji u njima žive, a to su pastrva, rakušac, virnjak i još neke životinje. o II. stupanj čistoće obilježava vode koje su još čiste, visoke prozirnosti i bez neugodnog mirisa, iako sadrže dio tvari koje ih umjereno onečišćuju. Sadržaj kisika u tim je vodama još uvijek visok pa u njima žive mnoge ribe – čak i pastrva, neki puževi, ličinke kukaca čiji se razvoj provodi u vodi. Te se vode mogu koristiti za kupanje i rekreaciju građana. Nakon odgovarajućeg kondicioniranja te se vode mogu upotrebljavati i za piće i industriju kojoj je neophodna čista voda. o Vode III. stupnja čistoće su vode sa povećanom koncentracijom hranjivih tvari-onečišćene, manje bistre i često neugodnog mirisa. U takvoj je vodi znatnije smanjena koncentracija kisika, pa u njoj žive organizmi koji ga ne traže puno kao npr. papučica, pijavica, ličinke nekih komaraca i dr. Te se vode u svom prirodnom stanju ili nakon odgovarajućeg kondicioniranja mogu koristiti u poljoprivredi i industriji koja ne treba čistu vodu. Na područjima gdje se osjeća veliki nedostatak pitke vode, te se vode uz odgovarajuće kondicioniranje mogu upotrebljavati i za piće i industriju kojoj je neophodna čista voda. o IV. stupanj čistoće označava eutrofne, vrlo prljave, mutne vode neugodnog mirisa, male prozirnosti i vode sa čestom pojavom cvjetanja algi. U njima gotovo da i nema riba (čest je pomor riba ako ih ima), školjkaša i drugih organizama, a nastanjene su brojnim bakterijama i malobrojnim vrstama životinja koje se njima hrane. Tim životinjama ne treba mnogo kisika. Iz vode izlaze mjehurići plinova. Bakterije koje u njima žive razgrađuju otpadne tvari i na taj način smanjuju količinu kisika. Kako se razgradnja odvija bez ili uz malu količinu kisika pri tome se oslobađaju plinovi neugodna mirisa. Na područjima gdje se osjeća izraziti nedostatak pitke vode, te se vode uz potpuno pročišćavanje i strogu kontrolu kakvoće mogu upotrebljavati i za piće i industriju kojoj je neophodna čista voda. o V stupanj čistoće označava potpuno nečiste vode koje se nigdje ne smiju upotrebljavati. U njima je stalno prisutan nedostatak kisika i u njima žive uglavnom samo razgrađivači.

Pravilnik o utvrđivanju zona sanitarne zaštite izvora uređuje zone zaštite površinskih i podzemnih voda ovisno tipu vodonosnika odnosno ležišta. To su: Podzemni vodonosnici:

- vodonosnici s međuzrnskom poroznosti; - krški vodonosnici.

Površinski vodonosnici: - vodozahvati akumulacija i jezera; - vodozahvati iz otvorenih vodotoka. Zone zaštite određuju se na temelju rezultata istraživanja. U pravilu se

određuju tri zone zaštite. To su:

90

I zona strogog režima je ustvari ograđeno područje oko vodozahvata bez mogućnosti pristupa;

II zona strogog ograničenja je granica izračunatog područja napajanja (zabrana građenja i eksploatacije mineralnih sirovina);

III zona ograničenja i kontrole (zabrana ispuštanja nepročišćenih otpadnih voda, deponiranja otpada i građenje kemijskih industrijskih postrojenja);

Zbog specifičnog toka vode i slabe mogućnost samopročišćavanja, u krškim područjima se određuje i IV zona zaštite. Prema potrebi mogu se odrediti i hidrogeološki rezervati, kao glavne zone prikupljanja podzemnih voda.

Republika Hrvatska potpisnik je Konvencije o zaštiti i uporabi prekograničnih vodotoka i međunarodnih jezera zaključena u Helsinkiju 1992. godine. Stranke Konvencija obvezuju se sprečavati, nadzirati i smanjivati svaki štetni prekogranični utjecaj. U tu se svrhu one obvezuju sprječavati i nadzirati onečišćenje na samom izvoru te osigurati razumnu i pravičnu uporabu vodotoka.

6.2.3. Uzroci i posljedice onečišćenja mora More je najveći i jedinstveni spremnik slane vode koji povezuje izdignute

dijelove kopna. U tako golemom prostoru mogu se naći vrlo maleni organizmi, kao što su bakterije i jednostanične alge, pa sve do najvećeg živog organizma na našoj Zemlji – plavetnog kita. S obzirom na povezanost životnih zajednica, more tvori jedinstvenu cjelinu premda je geografski vrlo raznoliko.

More ima veliko nenadomjestivo i neprocjenjivo ekološko značenje i zadaću. Što bi bilo od atmosfere da nema fitoplanktona koji iz nje uzima goleme količine CO2, ne može se danas sa sigurnošću predvidjeti. Gdje leži gornja granica ekološke izdržljivosti morskog ekosustav, teško je također odrediti.

More ima svojstva samopročišćavanja, odnosno autopurifikacije, ali do određene granice. Obalna mora najbolji su pokazatelji stanja. Na obalama postoje tragovi raznih onečišćivača, kao što je nafta i obilje krutog otpada (najčešće od tvari koje se vrlo teško i sporo razgrađuju). Česti udesi tankera pri prijevozu nafte, pohranjivanje radioaktivnog otpada, sve veći broj turista, povećan promet na moru i drugi čimbenici utječu na onečišćenje, tj. na kvalitetu mora.

Glavni oblici iskorištavanja mora su: - iskorištavanje morskih organizama za hranu i druge svrhe, - upotreba mora za odlaganje otpadaka, - pretvaranje plitkog morskog područja u građevine i itd.

Mora su veliki proizvođači hrane: procjenjuje se da bi se iz mora moglo iskoristiti 200 x106 tona za ljudsku prehranu godišnje, dok se danas koristi oko 85 x106 tona.

Oceani su postali najveći i najjeftiniji prijevozni putovi, pa im je u drugoj polovini 20. stoljeća prijetila nova ekološka opasnost – onečišćenje naftom. Procjenjuje se da prosječno godišnje u ocean dotječe od 1.7 do 8.8 x106 tona nafte i zbog toga godišnje ugiba od 500.000 do 2.500.000 morskih ptica. Naftne bušotine iz podmorja stvaraju 11 % ukupnog onečišćenja mora, a najveća su opasnost tankeri. Havarije brodova nisu jedini oblik onečišćenja mora. Brodovi koji prevoze naftu u jednom pravcu moraju krcati balastnu vodu radi sigurnosti plovidbe.

Usporedbe radi, procjenjuje se da će čvrsta postrojenja (obalne rafinerije, terminali, itd.) ispustiti u more oko 180.000 tona nafte godišnje, a ostali izvori (gradski kanalizacijski sustavi, industrija, rijeke, atmosferske padaline) oko 1630 x106

91

tona godišnje, prijevoz (uključivo nesreće), oko 500.000 tona, te prirodni unosi oko 250.000 tona. To sve zajedno čini oko 2.4 x106 tona godišnje bez prirodnog onečišćenja s ugljikovodicima putem atmosferskih padalina i putem planktona što iznosi oko 30 milijuna tona ugljikohidrata."

Uslijed sve više uznapredovanog procesa litoralizacije, odnosno koncentracije stanovništva te gospodarskih djelatnosti u priobalju, nažalost je i sve jače onečišćivanje priobalnog morskog pojasa. Do nedavno se u praksi, ako ne i u teoriji smatralo da su mora i oceani neograničeno područje koje može primiti otpatke čovječanstva i gdje se sve od automobilskih olupina do radioaktivnog otpada može odbaciti i zaboraviti. No niti u globalnim razmjerima to više nije tako, nakon stupanja na snagu Konvencije o pravu mora. Posebno to ne vrijedi za obalna područja, jer su ona pod najvećim opterećenjem. Najveći dio onečišćenja stiže u more s kopna, bilo rijekama, kanalizacijskim ispustima, te bacanjem komunalnog i tehnološkog otpada kao i zrakom. Ta onečišćenja mogu biti biološka (bakterije, virusi), organske i anorganske tvari (teške kovine - Cd, Hg, Pb, pesticidi, poliklorirani bifenili - PCB, nafta), radioaktivne tvari, pa čak i toplina. Osim toga i nutrijenti (hranjive soli) ukoliko ih ima u suvišku mogu dovesti do teških i neželjenih posljedica.

Sredozemnim se morem svake godine preveze oko 400 x106 tona nafte. Svake se godine u Sredozemno more ulije oko 60.000 tona deterdženata, 12.000 tona fenola, 320.000 tona fosfata, 800.000 tona nitrata, 130 tona žive, 12.000 tona nafte koju ispuste brodovi i više od milijardu m3 otpadne nepročišćene vode. Ako se hitno ne poduzmu opsežne ekološke mjere, Sredozemno može postati oko 2025. godine biološki mrtvo.

Jadransko more ima površinu od 139.000 km2. Sa Sredozemnim morem je more povezano relativno uskim Otrantskim vratima širine 70 km. Vode Jadranskog mora izmijene se za 5-10 godina za razliku od voda Sredozemnog mora, za čiju je jednokratnu izmjenu potrebno 70-100 godina. S obzirom na relativnu zatvorenost, cijeli je jadranski bazen vrlo osjetljiv na moguća onečišćenja. Sjeverni Jadran je vrlo plitak. Taj dio ograničen linijom rt Kamenjak na jugu Istre do Riminija ima dubinu do 40m, 12% ukupne površine, i svega 1.5% ukupnog volumena voda Jadrana. U sjeverni dio Jadranskog mora dospijevaju velike količine slatke vode (3000 m3/s ), od čega najveći dio rijekom Po. Postoje procjene da rijekama u Sjeverni Jadran godišnje stiže oko 330.000 t dušika u obliku nitrata, nitrita, amonija, 28.000 t fosfora u obliku fosfata.

Jadransko je more tipično oligotrofno more, odnosno more u kojem su malene koncentracije hranjivih tvari. Zbog toga su njegove vode uglavnom bistre i prozirne i daju mu osobitu plavu boju po kojoj je poznato. Međutim, upravo zato što ima niske koncentracije hranjivih soli, svako njihovo povećanje može ubrzati prirodne procese produkcije što se manifestira pojačanim "cvjetanjem" mora.

Po stupnju eutrofikacije razlikuju se: - oligotrofno more, - mezotrofno more, - eutrofno more, - hipertrofno more.

Južni Jadran je uglavnom oligotrofan, dok se dio sjevernog Jadrana, osobito područje između Venecije i Trsta, može smatrati eutrofnim. Pojava želatinoznih masa je prirodan proces bilježen od srednjeg vijeka u sjevernom Jadranu, ali je intenzitet i zahvaćena površina povećana. Sjeverni Jadran postupno je postao eutrofan. U razdobljima kad je smanjen dotok hranjivih soli uslijed klimatskih faktora, dolazi znatnog izlučivanja sluzi kao odgovor sustava.

92

Dodatni problem kod cvjetanja mora mogu biti i toksični organizmi (alge, dinoflagelati), ili tzv. crvena plima, kada more postane crveno-smeđe. Kod nas je takva pojava zabilježena u Krki 1989. Nove potencijalno opasne alge su Caulerpa taxifolia i Cauelerpa racimosa koje istiskuju druge organizme i posve mijenjaju strukturu biocenoza na morskom dnu. Njihovo istrebljivanje do sada se pokazalo bezuspješnim.

Za razliku od metala i hidrofobnih organskih zagađivala koji se talože sa suspendiranim materijalom uz obalu, nutrijenti su pretežno otopljeni i putuju dalje u more. U bilanci donosa nutrijenata u more vrlo je upitan i udjel turističke djelatnosti, zbog fosfata u detergentima.

Posljedica unosa velike količine nutrijenata je velika primarna produkcija (eutrofikacija). Kao posljedica toga dolazi do povećanja zasićenja kisikom u površinskom i smanjenje zasićenja u pridnenom sloju. Trend takvih pojava izražen je u kolovozu i rujnu. Krajem 80-tih godina 20. stoljeća pojavili su se anoksični uvjeti u većem dijelu Tršćanskog zaljeva, kod čega su izumrle gotovo sve životne zajednice na morskom dnu, a posljedice su vidljive još i danas.

6.2.4. Zaštita Jadranskog mora Postoje tri moguća scenarija zaštite Jadranskog mora: 1. Ne proizvoditi ništa, što nije razborito s obzirom na geostrateški značaj

jadranske regije u Hrvatskoj. 2. Zaštita se temelji na pretpostavci o potpunoj učinkovitosti tehničkih

tehnoloških mjera zaštite. 3. Zaštita se temelji na odabiru onih tehnologija koji ne zahtijevaju znatne

količine vode za proizvodnju, ne upotrebljavaju štetne i opasne tvari, i gdje je predviđeno recikliranje vode i uporaba otpadnih tvari kao sirovina.

Republika Hrvatska je potpisnik ili pravni slijednik konvencija koje se odnose na zaštitu mora. To su:

Konvencija o otvorenom moru donijeta je 1958. godine u Ženevi, u kojoj se obvezuju države da donesu propise radi sprječavanja onečišćenja mora naftom.

Konvencija o zaštiti Sredozemnog mora od onečišćenja izglasana 1976. godine u Barceloni, a govori da "more i morska obala u području Sredozemnog mora ima ekonomsku, društvenu i kulturnu vrijednost te veliko zdravstveno značenje."

Protokol o suradnji u borbi protiv zagađenja Sredozemnog mora naftom i drugim štetnim tvarima u slučaju nezgode također je izglasan 1976. godine u Barceloni u kome ugovorne strane Protokola surađuju u poduzimanju prijeko potrebnih mjera u slučajevima veće opasnosti ili ugrožavanja mora i morske obale.

Protokol o zaštiti Sredozemnog mora od onečišćenja s kopna. izglasan je u Ateni 1980. godine. Budući da u mnogim priobalnim vodama i riječnim ušćima Sredozemnog mora nastaju ozbiljni problemi zbog onečišćenja s kopna, a najčešće zbog ispuštanja nepročišćenih ili neodgovarajućih ispuštenih fekalnih i industrijskih otpadnih voda.

Protokol o posebno zaštićenim područjima Sredozemnog mora izglasan je 1982. godine u Ženevi. Zaštićena se područja određuju u dvije grupe i to.

- lokaliteti od biološke i ekološke važnosti, - lokaliteti koji su posebno važni s gledišta znanosti. Konvencija Ujedinjenih naroda o pravu mora izglasana je 1982. godine u

Montego Bayu.

93

Osim u Zakonu o zaštiti okoliša i Zakonu o zaštiti prirode, kao i Zakonu o vodama, zaštita mora u Republici Hrvatskoj regulirana je slijedećim najvažnijim zakonima. To su:

Pomorski zakonik (NN 181/04; 76/07) Zakon o pomorskom dobru i morskim lukama (NN 158/03; 141/06) Regionalni ugovori o zaštiti morskog okoliša doneseni su pretežito pod

okriljem UNEP-a (Plan UN-a za zaštitu okoliša). Regionalne aktivnosti UNEP-a na zaštiti morskog okoliša, tj. ostvarivanje njegova Programa za regionalna mora, započele su 1975. godine zemlje u Sredozemlju.

6.3. ONEČIŠĆENJE I ZAŠTITA TLA Tlo je temelj za proizvodnju hrane, organskih tvari, spremište za hranjiva za

biljke i oborinsku vodu. Ono djeluje kao filtar, obnavlja i čisti podzemnu pitku vodu. Tlo je dio kopnenih ekosustava i važna je komponenta čovjekova okoliša. Poznavanje stupnja onečišćenja i zagađenja tla važno je zbog slijedećeg:

1.Narušavanje (pogoršavanje) ekosustava 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. Na primjer, ako se obustave izvori onečišćenja rijeka, život će se u njima obnoviti; ako se obustavi emisija štetnih plinova, oštećene biocenoze će se regenerirati, ali jednom onečišćeno tlo izgubljeno je za mnoge naraštaje.

3.Oštećenje i uništavanje tla uzrokuje poremećaje u hidrološkom režimu okoliša. Povezanost tla i hidroloških uvjeta širih područja čini da se negativni procesi u jednom tlu mogu odražavati i na okolnu prirodu. Tako se tlo osim izloženosti štetnim utjecajima i samo javlja kao činitelj narušavanja okolne prirode.

Među ekološki značajnim svojstvima tla je njegova sposobnost da veže odnosno zadržava tvari s kojima dolazi u dodir. Ta fizikalno-kemijska sposobnost ovisit će o kapacitetu kationa koji se nalazi u tlu. Druga važna ekološka značajka tla je kiselost tla 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.

6.3.1. Uzroci i posljedice onečišćenja i degradacije tala Utjecaji na tlo i onečišćenje tla počinje intenzivnije već u mlađe kameno doba, čim čovjek prestaje biti skupljač i lovac i počinje se baviti poljoprivredom.

Onečišćenim tlima smatramo ona tla u kojima se nalaze tvari koje su strane normalnom prirodnom, kemijskom, fizikalnom i biološkom sastavu tla, što ima neželjene posljedice po sve što živi na ili u tlima, po ekosustav u cjelini, a pojedinačno po zdravlje čovjeka kao i po gospodarstvo.

Glavni uzročnici degradacije i onečišćenja tla su: - neplansko širenje naselja, - neplansko širenje industrijskih postrojenja,

94

- gradnja prometnica, - poljoprivreda koja koristi sve više umjetnih gnojiva, pesticida i drugih agrotehničkih mjera, - industrija koja ispuštanjem otpadnih voda i odlaganjem krutog otpada ugrožava postojeće prostore i zauzima nove, - površinski iskopi mineralnih sirovina, - prekomjerna sječa šuma. Više od 70 % kopnene površine Zemlje manje je pogodno za proizvodnju

hrane, a godišnji gubici kvalitetnog tla u svijetu procjenjuju se na 6-7 milijuna ha. Zbog te činjenice, kao i rasta stanovništva, poljoprivredne površine smanjuju od 0.4 ha na 0.2 ha po stanovniku.

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 na poljoprivredna područja koja su u novije vrijeme sve veći problem. Globalno onečišćenje tala vezano je često uz druge izvore onečišćenja. Tla se onečišćuju oborinama, dakle iz atmosfere, ili dotokom različitih tvari iz onečišćenih vodotokova.

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 količini, mijenja kemijski sastav zraka, a plinovi 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 oborine, 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 intenzivno ili ekstenzivno poljodjelstvo Mnoga tla su osiromašena, nedostaju im pojedini kemijski elementi (npr. kalij, fosfor, dušik i dr.) pa se stalnom gnojidbom mineralnim gnojivima nadoknađuje taj nedostatak. Često se nadoknađuje količinama većima od potrebnih, pa nastaje promjena u kemijskom sastavu tla, a posljedice toga osjećaju se i na njegovu biološkom sastavu. Mijenjaju se sastav važnih mikroorganizama u tlu i kiselost tla. Višak nekih minerala i dušikovih spojeva ispire se oborinama te oni prelaze u vodotokove pa rijeke i jezera postaju preopterećena tim tvarima. Mjerenjima je dokazan i porast koncentracije umjetnih gnojiva i pesticida u morskim zaljevima u koje se ulijevaju velike rijeke iz poljoprivrednih područja (npr. slijev rijeka Po u sjeverni Jadran). Procjenjuje se da te kemijske promjene mora mogu biti jednim od uzroka "cvjetanja mora".

Posebnu štetu tlu pa i cjelokupnom ekosustavu 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 temelju navedenih osobitosti tla u sustavu okoliša, s pravom se smatra "da je tlo izvor prirodnih resursa", a zaštita tla je jedno od ključnih pitanja zaštite čovjekova okoliša.

Utjecaj 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. To se u Europi do 800 god. n.e. pravilu ne gnoji, nego se polja upotrebljavaju izmjenično, tj. neka se ostavljaju na ugaru. U Franačkoj se uvodi trogodišnji ciklus

95

poljoprivrede (ozima kultura, jara kultura i ugar). Od toga vremena raste gustoća 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, vrištine, pašnjaci, tj. tzv. prirodni kulturni krajolik. Onečišćenje i utjecaji 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. stoljeću, kada su pogodne površine već iskorištene, u Europi su isušene velike površine pod cretovima i privedene kulturi. Industrijska revolucija (oko 1800. god.) uzrokuje veći intenzitet i opseg utjecaja 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 visoko racionalizirana, radno ekstenzivna poljoprivreda. Uvođenjem mineralnih gnojiva u razdoblju od 1880. do 1980. god. učetverostručio se prosječni prinos ozime pšenice raži i krumpira. Istovremeno udjel poljoprivrednog stanovništva u Europi pao je s 40 % na <5 %. Između 1930. i 1950. uvode se intenzivno 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 dušičnim gnojivima uzrokovalo je pojačan rast izdanaka stabljika. Da bi se to spriječilo, morale su se primijeniti tvari 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, mlake i 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. god. moderna poljoprivreda potiče specijaliziranost proizvodnje, smanjenje broja uzgajanih kultura, raste potrošnja gnojiva i sredstava za zaštitu buja. 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 krmnoga bilja. Ujedno se pojavljuje problem uklanjanja otpada izmeta od masovnog uzgoja stoke. Sve to utječe 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 usporedo s porastom broja stanovnika s porastom intenziteta djelatnosti. Zapravo je nejasno dokle ti utjecaji mogu još rasti. Zbijanje tla počelo je uvođenjem mehanizacije u poljoprivrednu proizvodnju Vožnja strojevima zbija tlo do dubine 60 centimetara. Zbijanjem se smanjuje poroznost tla, homogenizira 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 tvari, u preoranim tlima u tom sloju preostaje < 20 %, a u dubini 15-25 cm nalazi se 60 % ukupne organske tvari u tlu. Unos stranih tvari: u suvremenoj poljoprivrednoj proizvodnji u tlo se unose gnojiva, sredstva za zaštitu bilja. Mineralnim gnojivima unose se u tlo soli kalija, nitrati i fosfati. To dugoročno ne smanjuje plodnost tla, ali uklanja stvaratelje humusa koji je osnova za postojanje edafona. Biljke iskoriste jedva polovicu upotrijebljene

96

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 gnoja i gnojnice također ne djeluje uvijek povoljno. Gnoj od svinja često sadržava veće količine bakra, a goveđe gnojivo djeluje na gujavice otrovno. 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 pročišćavanih voda problematičan je zbog toga što često sadržava velike količine teških metala npr. olova. Sredstva za zaštitu bilja (pesticidi) primjenjuju se u količinama 1-3 kg/ha na godinu. Oni se apsorbiraju na čestice tla, ulaze u organizme u tlu, kemijski 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. Melioracije: da bi se opsežna područja koja su zbog prekomjerne vlažnosti nepogodna za poljoprivredu privela kulturi, provode se često opsežne melioracije. Posljedica toga stalni je trend snižavanja podzemnih voda, isušivanje mnogih vlažnih staništa i nestajanje prirodnih zajednica i vrsta vezanih za takva staništa. Utjecaj urbanizacije Povećanjem brojnosti gradskog stanovništva raste broj i veličina velikih gradova. Time se povećava i njihova aktivnost pa utjecaji na tlo postaju također vrlo značajni. U gradovima i oko njih raste urbani i industrijski promet. Tu 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: tu je još jače gaženje, vožnja vozilima, onečišćenje organskim i drugim otpadcima. 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 dulje 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 iona kalcija, magnezija i kalija iz tla. Utjecaj rudarstva Područja na kojima se nalazi više rudnika i površinskih kopova trpe zbog toga znatne posljedice. Na površinskim kopovima uklanja se tlo i ta su područja izgubljena za svaki drugi način upotrebe. Okoliš je u tome slučaju opterećen potrebom preseljenja ljudi, oštećenja od lokalnih potresa, prašine i buke. U područjima s podzemnim kopovima znatno se snižava razina podzemnih voda. Na sreću, u Hrvatskoj praktično nema takvih područja osim kamenoloma, a oni ipak ne zauzimaju velika područja. Utjecaj industrije Onečišćenje putem oborinama dospijeva u tlo iz onečišćene atmosfere. Mnoge grane industrije intenzivno ispuštaju onečišćenje u okoliš. Najintenzivnije emisije

97

onečišćenja su u kemijskoj industriji, preradi nafte, čeličanama, pogonima galvanizacije, proizvodnji baterija, preradi kamena, papirnoj industriji i industriji celuloze, elektranama na ugljen i mazut, industriji koksa, cementa. Industrija stvara onečišćenje u redovitom 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 oborinama u tlu. Ono može potjecati iz lokalnih, ali udaljenih izvora. Najveći onečišćivači tla su kiseline, osobito spojevi sumpora (SO3

-, i SO42-) 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 tvari 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. U Hrvatskoj je u području Gorskoga kotara, daleko od većih izvora onečišćenja, izmjereno veće onečišćenje tla teškim metalima nego u urbano-industrijskim područjima. Ono je tamo dospjelo većim dijelom daljinskim transportom iz sjeverne Italije, a manjim dijelom iz područja Rijeke.

Djelovanje erozije na tlo Tlo je, uz zrak i vodu, jedan od najvažnijih i najvrijednijih prirodnih resursa

(izvora, sirovina) za život čovjeka na Zemlji. Zato je u zaštiti okoliša, izrazito važan utjecaj erozije na količninu i kakvoću tala.

Erozija tla je prirodni proces star koliko i Zemlja. To je proces koji izazivaju različiti prirodni uvjeti, 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 zahvaća velika područja i nanosi nenadoknadive štete.

Čovjek promjenom upotrebe površina značajno mijenja stupanj 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 višom koncentracijom organske tvari i nutrijenata je posebno hranjiv i važan za poljoprivredu, a to je ujedno i sloj koji je prvi izložen eroziji.

Npr. postoje procjene da bi se očuvanjem nutrijenata koji se danas gube zbog erozije tla moglo samo u USA 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 suspendirani materijal zagađivalo. Dodatni problem je i otpuštanje eventualnih toksičnih materijala (herbicidi, pesticidi, kovine) iz tog sedimenta.

Padina pokrivena travom erodira se 100 puta brže od pošumljene padine, koju stabiliziraju biljke s dubokim korijenjem. Stoga proizlazi da deforestacijom dolazi do ubrzanja erozije tla. Tipičan primjer je erodiranje crvenice na kršu Mediterana, zbog sječe šuma i intenzivne poljoprivrede (Sl. 6.9).

98

Slika 6.9. Erozija šumskih tala u području Mediterana (iz: Glavač,

2001)

Izrazita je ovisnost stupnja i brzine erozije o intenzitetu i količini padalina. Maksimalna je kod 250 mm/god., jer pri manjoj količini padalina predio je pustinjski pa ustvari nema erozije vodom. Ukoliko su veće količine padalina, stvara se biljni pokrivač livade. Kod padalina većih od 750 mm/god. rastu šume, što dodatno smanjuje eroziju tla.

Osim poljoprivrede, građevinski radovi znatno mogu ubrzati stupanj erozije. Prije gradnje otvara se površinski sloj stabiliziran biljkama, pa se erozija znatno

povećava. No površine pod takvim zahvatima su relativno male, u usporedbi s površinama koje se obrađuju u poljoprivredi, a i površina je izložena eroziji kraće vrijeme. Također 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. Relativno nova opasnost za povećavanje erozije su terenska vozila za rekreaciju (off road recreative vehicles), posebno u relativno sušnim područjima gdje se vegetacija ne može brzo oporaviti.

Litološki sastav stijene, osim na brzinu trošenja, također utječe i na eroziju. Vapnenci su prvenstveno podložni koroziji. Slobodni CO2, organske i anorganske kiseline te huminske kiseline povećavaju kiselost i kemijsku agresivnost vode te brzinu korozije. Zato je najsporije topljenje karbonatnih stijena u aridnim krajevima. U krškim područjima izrazit je problem erozije tla. Naime jednom erodirano područje u kršu vrlo teško se može ponovno kultivirati. Takove su ogoljene padine nakon šumskih požara u jadranskom pojasu Republike Hrvatske. Naime procesi stvaranja novog tla u načelu su puno sporiji nego što je tlo moguće erodirati.

Primjer terena izrazito visokog stupnja erodibilnosti su predjeli oblikovani u paleogenskom flišu (npr. područje Istre) i gornjopaleozojskih klastita (npr. područje Gorskog kotara). Pokazalo se da se jednom ogoljela padina vrlo teško opet pokrije vegetacijom, a češći je slučaj da se područje ogolina proširuje.

Utjecaj čovjeka može biti značajan za promjenu stupnja erozije na pojedinom području (npr. urbanizacija nekog područja). Vrijednosti veličine erozije jako variraju (npr. Italija 300-1000 mm/1000 god.; USA 40-170 mm/1000 god. s prosjekom od oko 60 mm/1000 god.).

U poljoprivrednim područjima smanjenje erozije je moguće ili smanjenjem brzine agensa koji erodira (voda ili vjetar) ili zaštitom tla od učinaka erozije (npr. ostavljanje strnjike 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 otjecanje može se smanjiti uzdužnim (po izohipsi) oranjem, ili izgradnjom terasa na padinama. U nepoljoprivrednim područjima, pravilnom organizacijom gradilišta (da se ogoljuje dio

99

po dio područja na kojem se gradi), ili pravilnim upravljanjem otvorenim kopovima (otvaranje, eksploatacija, sanacija manjih područja), ili ograničavanjem područja za off-road vozila, može se znatno smanjiti erozija. Također, gradnjom retencija na područjima gradnje ili u poljoprivrednim područjima može se značajno smanjiti odnošenje materijala.

Oštećeno tlo može se klasificirati u tri skupine: 1. Tlo na kojem trajno prestaje proizvodnja, 2. Tlo u kojem privremeno prestaje proizvodnja, 3. Tlo koje će, ovisno o onečišćenju, u budućnosti pripasti u neku od navedenih skupine.

Svake godine milijuni hektara tla gube svoju biološku raznolikost zbog antropogenog utjecaja 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.

Pad plodnosti zemlje, ili čak potpuni gubitak plodnosti potrebne za poljoprivredni uzgoj, česta su pojava u mnogim dijelovima svijeta. Erozija tla koji uzrokuje vjetar i voda, vrlo je štetna pojava u neplodnom dijelu Sjeverne Amerike i Srednjeg Istoka, dijelovima Južne Azije i Južne Amerike. Problem je velikom mjerom uzrokovan neodgovarajućim načinom iskorištavanja zemlje i modelima sjetve. Zamjena tradicionalne mješovite sjetve jednom poljoprivrednom kulturom, te slabo upravljanje zemljom i vodom, izazvali su značajnu eroziju tla i druge oblike slabljenja tla. Zaslanjivanje tla utječe na ekstenzivna zemljišta mnogih zemalja sjeverne Afrike, Srednjeg Istoka i Azije. Sustav navodnjavanja uvelike je poboljšao proizvodnost oranica u područjima nestalnih i nedovoljnih padalina i izazvao prilagodbu visokoprofitnih vrsta u mnogim zemljama u razvoju. Ipak, nepravilan sustav navodnjavanja nepotrebno troši vodu, onečišćuje podzemne vode i uništava proizvodnost milijuna hektara tla. Korištenje umjetnih gnojiva u poljoprivredi, pretežito dušika, fosfora i kalija izaziva kako moguća onečišćenja tla tako i onečišćenja površinskih i podzemnih voda. Procjene ukazuju da je u Europi oko 66 % tla onečišćeno ili zahvaćeno erozijom.

Poremećaji u ekološkom sustavu smanjile su infiltraciju kišnice, povećale otjecanje površinskog sloja zemlje, smanjile razinu vode, uzrokovale isušivanje površinskih voda, te gubitak hranjivih sastojaka u tlu. Uz te uvjete, 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, prisililo 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 temeljito poznavati ekološke sustave i njihov razvoj jer za mjerenje šteta treba odrediti ekonomsku vrijednost elemenata prirodnog bogatstva (npr. nacionalnog parka).

Ekološka poljoprivreda

Rješenja za smanjenje nepovoljnog utjecaja industrije traže se u primjeni tehnologija koje oslobađaju manje štetnih tvari i koje zahtijevaju manje energije. Osim toga nastoji se u postojećim proizvodnim tehnologijama smanjiti nekontrolirane emisije primjenom različitih uređaja reducirati područje na kojem se onečišćenja mogu proširiti.

100

Rješenja za smanjenje nepovoljnog utjecaj obrade zemljišta na tlo je ekstenziviranje proizvodnje i socijalnom ugaru. Pod ekstenziviranjem se razumijeva smanjenje utjecaja proizvodnih faktora. Pritom se očekuje smanjenje prinosa, ali se s druge strane ostvaruju ekološki ciljevi, npr. staništa bogatija vrstama, bolja zaštita biljnih i životinjskih vrsta. Primjeri mjera koje vode k ekstenziviranju jesu npr. uvođenje u proizvodnju vrsta i sorti koje zahtijevaju manje intenzivne zahvate, daju možda manje prinose ali daju i zdraviju i kvalitetniju hranu. Tada gubitak od smanjenja prinosa može biti i manji od troškova za pojačanu zaštitu koju bi tražile visokorodne sorte. Ekstenziviranje poljoprivrede s ostavljanjem nekih površina na ugaru i za ekološke svrhe (zaštita prirode, pribježišta za životinje i biljke i dr.) mogu dovesti do razvoja tzv. ekološki upravljanoga krajolika. Iz svega toga proizlazi alternativna poljoprivreda koja pretvara jednostranu energetski, kapitalno i 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 ekosustavima.

6.3.2. Zaštita tla U Republici Hrvatskoj otpada 0.45 ha obradivog tla po stanovniku, što je

relativno povoljan odnos za prehranu stanovništva. Da bi se tlo zaštitilo, potrebno je prije svega učiniti slijedeće: 1. Voditi sustavnu prostornu i zemljišnu politiku s obzirom na prirodne

osobitosti 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 kvalitetu tla; 3. Smanjiti potrošnju kvalitetnog tla u nepoljoprivredne svrhe; 4. Prilikom definiranja građevnih područja provoditi ekološke i ekonomske

analize korištenja i zaštite zemljišta. Da bi se zaštitilo tlo, potrebno je posebnu pozornost posvetiti lokacijama

novih naselja, industrijskih zona, trasama prometnica, površinskim kopovima mineralnih sirovina, odlagalištima otpada i umjetnim akumulacijama vode.

Hrvatska se treba skrbiti u zaštiti tla, među ostalim i zbog toga što je Europski parlament već 1972. godine donio Europski dokument o tlu kojim se tlo razmatra "kao najdragocjenije i ograničeno dobro čovječanstva." Stoga stavlja u zadatak i svim europskim vladama da "moraju bogatstvo tla iskorištavati razumno i planski."

U tom smislu može se reći da je i u Hrvatskoj tlo jedno od najvećih prirodnih bogatstava i da se mora pravilno očuvati i održavati za proizvodnju hrane. Tlo treba čuvati, za poljoprivredu, ali i od poljoprivrede.

Politikom zaštite okoliša uz brojnu zakonodavnu regulativu svjesno se želi upravljati sustavom kvalitete okoliša. Zaštitom tla bavi se više zakona i propisa Republike Hrvatske. To su:

Zakon o zaštiti okoliša (NN 110/07) Zakon o zaštiti prirode (70/05) Zakon o prostornom uređenju i gradnji (NN 76/07) Zakon o rudarstvu (190/03) Zakon o poljoprivrednom zemljištu (NN 66/01; 87/02; 48/05; 90/05) Zakon o šumama (NN 140/05; 82/06)

101

Zakon o poljoprivrednom zemljištu (NN 66/01; 87/02; 48/05; 90/05) regulira

korištenje poljoprivrednog zemljišta, njegovu zaštitu, promjenu namjene i nadzor. Utvrđuje način valorizacije zemljišta, načine korištenja zemljišta, različite bonitetne klase te obaveze vlasnika poljoprivrednog zemljišta da ga održavaju za poljoprivrednu proizvodnju.

Zaštita poljoprivrednog zemljišta od onečišćenja sprovodi se radi omogućavanja proizvodnje zdravstveno ispravne hrane, radi zaštite zdravlja ljudi, životinjskog i biljnog svijeta, nesmetanog korištenja i zaštite prirode.

Zaštita poljoprivrednog zemljišta od onečišćavanja provodi se zabranom, ograničavanjem i sprečavanjem od direktnog unošenja, te unošenja vodom i zrakom štetnih tvari i poduzimanjem drugih mjera za očuvanje i poboljšanje njegove plodnosti.

Štetnim tvarima u poljoprivrednom zemljištu smatraju se tvari koje mogu prouzročiti promjene kemijskih, fizikalnih i bioloških osobina zemljišta, uslijed čega se umanjuje njegova proizvodna sposobnost, odnosno onemogućava njegovo korištenje za poljoprivrednu proizvodnju.

Zakon o kvaliteti, kontroli kvalitete i prometu mineralnih gnojiva utvrđuje kakvoću gnojiva, način kontrole i postupanja s gnojivom što je od velike važnosti za zaštitu tla i podzemnih voda.

Zakon o šumama utvrđuje način gospodarenja šumama i šumskim područjem uz posebnu naznaku o zaštiti šuma i šumskog tla.

Pravilnik o zaštiti poljoprivrednog zemljišta od onečišćenja štetnim tvarima (NN 15/92) propisuje najveću koncentraciju štetnih tvari koje se mogu nalaziti u tlu. Tako propisuje i najvišu koncentaciju teških metala koji su potencijalno toksični. To su: Cd kamij, Hg živa, Pb olovo, Mo molibden, As arsen, Co kobalt, Ni nikal, Cu bakar, Cr krom i Zn cink.

102

7. OTPAD

Tlo čovjek i industrija onečišćuju ne samo kemijskim toksičnim tvarima nego i odlaganjem velikih količina glomaznog otpada – od ambalaže do glomaznoga komunalnog otpada: starih hladionika, televizora, strojeva za pranje rublja, automobila, automobilskih guma, limenih konzervi, plastičnih vrećica, boca i tome slično. Sporom razgradnjom taj otpad ostaje u ljudskom okolišu dugotrajno, a sve veće nove količine otpada smanjuju raspoložive površine tla. Kao sinonim za otpad često se rabi izraz smeće, kojim se inače označuje i pomiješani otpad iz kućanstva, industrije itd.

U laičkom se smislu pod pojmom otpad razumijeva sve ono što se u određenoj aktivnosti pojavljuje kao bezvrijedni nusproizvod. U stručno-administrativnom smislu pod pojmom otpad razumijeva se kruti otpad koji nastaje u kućanstvima i industriji. Tekući otpad (otpadne vode i muljevi) te radioaktivni otpad pripadaju u vrste otpada koje se zbog svojih svojstava, načina uklanjanja ili zbog povećane potencijalne opasnosti u pravilu zbrinjavaju na poseban način i pojmovno ne pripadaju u grupu krutog otpada iz kućanstava i sličnog otpada koji nastaje u industriji. Njima se, za razliku od pojma otpad, pod kojim se razumijevaju pojedinačno, ili u smjesi sve vrste krutog otpada koji nastaje u kućanstvu i industriji (papir, staklo, metal, krpe, drvo, mineralne i organske tvari, razne druge tvari) dodaje atribut kojim se točno određuje vrsta: otpadna voda, otpadni mulj, radioaktivni otpad itd.

Prema Zakonu o otpadu (NN 178/04; 153/05; 111/06), otpadom se smatraju predmeti i stvari koje je fizička ili pravna osoba odbacila, namjerava ili ih mora odbaciti. Ta definicija nije cjelovita i trebala bi se promijeniti tako da se odnosi samo na tvari i/ili predmete, koji su točno klasificirani u posebnom katalogu otpada. To je potrebno u prvom redu zbog toga što moderno zakonodavstvo temelji područje otpada na istim zakonitostima koje vrijede i za slobodan protok robe i usluga, pa treba precizno odrediti što otpad jest, a što nije. To znači da se s otpadom mora postupati, uz obveznu brigu o okolišu, što prema propisanim tehničkim standardima koji uključuju i postupanje u ekonomski najpovoljnijim uvjetima. To pak posebno stimulira industriju da pronalazi (tehnički i organizacijski) najbolja rješenja: slično kao što to zbog konkurentnosti na tržištu radi u proizvodnom procesu.

Količina i sastav komunalnog otpada, po stanovniku ovise o ekonomskom stupnju razvoja društva. Što je jedna zemlja razvijenija, to je količina otpada po stanovniku veća. S obzirom na sastav, prevladavaju materijali od ambalaže, otpad je rastresitiji i ima veću ogrjevnu moć. Ekonomski najrazvijeniji stvaraju između 0.8 i 2.2 kg otpada po stanovniku na dan, a manje razvijeni između 0.3 i 1.0 kg/stanovnik/dan. Sedmina stanovnika u razvijenijim zemljama stvara trećinu ukupnog komunalnog otpada u svijetu. Unatoč nastojanju da se komunalni otpad smanji, njegova količina po stanovniku raste i u razvijenijim zemljama i u zemljama u razvoju. Godišnja stopa rasta iznosi više od 3 %.

Razlike u količinama tehnološkog otpada višestruko su veće u korist industrijski razvijenih zemalja. Godišnja količina industrijskog otpada u razvijenijim zemljama iznosi i do nekoliko stotina tona po stanovniku, a u nerazvijenima mogu biti čak i manje od količina komunalnog otpada (Sl. 7.1).

103

Slika 7.1. Prikaz količine komunalnog otpada u zemljama različitog stupnja ekonomskog razvoja (iz: Springer, 2001)

7.1. VRSTE OTPADA Prema mjestu nastanka razlikuju se:

- komunalni otpad: koji nastaje u kućanstvu (sličan nastaje u gospodarstvu i ustanovama) i čišćenjem javnih površina; - tehnološki otpad: koji nastaje u proizvodnim procesima, a po sastavu i svojstvima se razlikuje od komunalnog otpada. Prema svojstvima otpad može biti: - opasni otpad: koji ima svojstva: eksplozivnost, reaktivnost, zapaljivost, nagrizanje, nadražljivost, štetnost, toksičnost, infektivnost, kancerogenost, mutagenost i svojstvo otpuštanja otrovnih plinova. Opasnim otpadom smatra se svaki otpad koji sadrži više od 0.1 % kancerogene ili više od 1 % toksične komponente; - inertni otpad: koji gotovo uopće ne sadrži tvari koje podliježu fizikalnoj, kemijskoj i biološkoj razgradnji pa ne ugrožavaju okoliš. Otpad može biti koristan otpad iz kojega pridobivamo sekundarne sirovine

koje možemo reciklirati i ponovno upotrijebiti ( npr. metali, plastika, staklo, papir. Organske ostatke možemo humificirati (reciklirati u gnojivo) te gorivu tvar možemo spaljivati. Suprotno od toga je nekorisni otpad. Njega u svakom slučaju čine otpaci koji se ne koriste, a često je to zbog izostanka obrade i selekcije sav otpad. Dio industrijskog pa i bolničkog otpada nažalost također završava na komunalnim odlagalištima. Stoga i taj otpad može biti opasan.

Suvremeni ljudska civilizacija sve više je suočena s problemima uskladištenja glomaznog krutog otpada. Kruti otpaci nastaju različitim procesima industrijske prerade i građevinarstva, ali se danas proizvođači trude da se dio industrijskog otpada većim dijelom vrati u proizvodnju, dakle da se reciklira. No posebne poteškoće zadaje množina komunalnog čvrstog otpada, osobito u velikim gradovima.

Najviše komunalnog otpada ili oko 75 %, čine gorivi otpaci iz kućanstva: hrana, papir i plastika. Preostalih 25 % su negorivi i teško razgradivi metali, staklo, keramika i pepeo (Sl. 7.2).

104

Slika 7.2. Svojstva i sastav otpada u zemljama različitog stupnja ekonomskog razvoja (iz: Springer, 2001)

Papir Na papir otpada više do 25 % sveukupnoga komunalnog otpada (npr. grad

Zagreb). Uz novinski papir i papirna ambalaže je veliki problem u urbanim sredinama. Stupanj reciklaže papirnih otpadaka u razvijenim se zemljama kreće između 20 do 35 %. Ostatak papira ostaje u okolišu. Sretna je okolnost što se papir u vodi i tlu truljenjem ili pak spaljivanjem može razgraditi. Neki od tzv. posebnih papira (impregnirani, plastificirani, lakirani, obloženi aluminijskom folijom sl.) teško se recikliraju, a još se teže spontano razgrađuju u procesu truljenja. Tako se u okolišu nakupljaju sve veće količine papirnog otpada. Spaljivanjem papira onečišćuje se zrak olovom, klorom i ugljičnim dioksidom, dušikovim oksidima itd.

Limena i plastična ambalaža Limena i plastična ambalaža rabi se i za pakiranje boja, lakova, lazura, ulja i

drugih kemijskih spojeva. Dok se limene konzerve procesom korozije razgrade za nekoliko godina, novouvedene aluminijske konzerve, zbog otpornosti na koroziju, ostaju teško razgradiv krupni otpad u okolišu. Procjenjuje se da se oko 25 % sveukupne proizvodnje aluminija baca u obliku aluminijske ambalaže i aluminijskih folija. Ostalih 75 % ugrađuje se u trajnije proizvode. Plastična ambalaža je također "dugoživuća". Danas se dodacima plastičnim masama (npr. škrob) osigurava njihova brža razgradnja u ekosustavu.

Staklena ambalaža Problem je sve veće nagomilavanje stakla, koje je praktički nerazgradiv

materijal. U mnogim zemljama ponovno se uvode propisi o povratnoj staklenoj ambalaži kako bi se bitno smanjile količine boca i drugih staklenki koje zaostaju u

105

prirodi. Otpadno i lomljivo staklo može ponovno ući u proizvodnju novih boca. Stakleni tucanik se ponegdje rabi za izgradnju podloge asfaltnih cesta.

Olupine automobila Olupine starih ili uništenih automobila zadaju posebne probleme, poglavito

stoga što su automobili građeni od različitih materijala (čelik, plastika, staklo, tekstil i sl.) te se prilikom reciklaže treba prvo snažnim magnetima odvojiti čelik, a ostali se materijali odvajaju različitim, često skupim, postupcima. Dio materijala se spaljuje bez pročićivača na dimnjacima, što uzrokuje onečišćenje zraka ukoliko nisu ugrađeni sustavi za pročišćavanje otpadnih plinova.

Automobilske gume Automobilske gume gomilaju se u okolišu. Izračunano je da se primjerice u

SAD-u svake godine odbaci više od 120 milijuna automobilskih guma! Guma je u prirodi relativno postojana odnosno teško razgradiva. Spaljivanjem guma oslobađaju se i silne količine različitih otrovnih plinova i čađe u atmosferu. Novim postupcima mogu se dobiti tekuća ulja i prirodni plinove od odbačenih automobilskih guma u zatvorenim kotlovima izgaranjem na temperaturi od oko 5000 C. Opisani postupak reciklaže odbačenih automobilskih guma relativno je skup. U nekim zemljama melju se stare automobilske gume te se dodaje u asfaltnu podlogu cesta.

7.2. GOSPODARENJE OTPADOM Problemi vezani uz otpad nisu novi. Oni su samo s razvojem velikih naselja

industrijalizacijom postali veći i teže rješivi. Čovjek je otpad praktički počeo stvarati od prvih dana svog razvoja. Vrlo rano je uočena opasnost od nekontroliranog odlaganja otpada za ljudsko zdravlje. U Ateni je oko 500. godine p.n.e. donesena prva poznata odredba o zabrani bacanja otpadaka na ulicu, a postojala su i odlagališta smeća, koja su morala biti udaljena najmanje oko 2 km od gradskih zidina.

U srednjem vijeku odnos prema smeću bio je mnogo neodgovorniji i otpad je završavao jednostavno na ulici. Tek s početkom industrijske ere, s pojavom sve većih količina otpada, koji je osim toga i po sastavu postajao sve zahtjevniji glede zbrinjavanja, gradske uprave su se počele brinuti o otpadu. Način zbrinjavanja otpada kakav je danas poznat počeo se uvoditi u velikim europskim metropolama tek u prvim desetljećima prošlog stoljeća, a npr. prvo naplaćivanje odvoza otpada u Beču od građana, kao proizvođača otpada, uvedeno je tek u tridesetim godinama prošlog stoljeća.

Suočene sa sve većom količinom otpada, ali i svjesne materijalnih i energetskih svojstava pojedinih vrsta otpada, unatrag 20 do 30 godina počele su gradske vlasti uvoditi sustave za gospodarenje otpadom. Pod tim se pojmom razumijeva ekonomski i po okoliš razumno upravljanje cjelokupnim životnim vijekom/ciklusom otpada, od njegova nastanka, skupljanja, prijevoza, iskorištavanja, obrađivanja i odlaganja, u skladu sa zakonskim obvezama i s odgovornosti. Sinonim za pojam gospodarenje otpadom jest zbrinjavanje otpada, iako neki autori nalaze suštinsku razliku između ta dva pojma.

Organizirano skupljanje otpada je prvi korak gospodarenja otpadom. U razvijenim je zemljama organiziranim skupljanjem komunalnog otpada obuhvaćeno više od 90 % ukupne populacije (česte su najrazvijenije zemlje gdje je organiziranim skupljanjem obuhvaćena gotovo cijela populacija), a u zemljama u razvoju u prosjeku

106

jedva trećina. Neskupljeni otpad završava doslovno svagdje u okolišu. Samo malo zemalja je do sada, radi što racionalnijeg iskorištavanja pojedinih vrsta otpada, organiziralo odvojeno skupljanje pojedinih vrsta otpada već na mjestu nastanka - u kućanstvima. Najčešće se radi o sustavu odvojenih spremnika (kontejnera) za papir, staklo, plastiku i organski dio otpada, koji se nalaze u svakom kućanstvu ili zajednički za pojedine kuće odnosno sklopove kuća. Dio komunalnog otpada odvojeno se skuplja i na principu donošenja otpada na tzv. "eko otoke» ili reciklažne centre. U njih građani mogu donijeti i druge vrste otpada: različita neiskorištena kemijska sredstva koja se upotrebljavaju u kućanstvu, stare baterije, metal, stare lijekove.

Prije industrijske upotrebe ovako skupljeni materijali moraju se sortirati, jer je inače teško postići da se u pojedinom spremniku ne nađe i nešto što se ne bi smjelo u njemu naći. Udio izdvojenih otpadnih materijala ovisi o organiziranosti u društvu i o kulturi življenja. U Austriji, Nizozemskoj i Danskoj na taj način se smanji količina otpada koji treba kasnije obraditi i/ili odložiti za više od 50 %. Odvojeno skupljanje pojedinih vrsta otpada u pravilu je skuplje od skupljanja mješovitih vrsta otpada (posebni spremnici, logistički složeniji i skuplji način skupljanja zbog svojstava pojedinih materijala i sl.).

U zbrinjavanju/preradi pojedinih vrsta otpada troškovi mogu biti niži (papir, staklo, metal), ali i znatno viši (plastika) od troškova klasičnog odlaganja (bez prethodne obrade ili proizvodnje istog materijala od recikliranog materijala, osobito plastike) (Sl. 7.3, 7.4).

Slika 7.3. Usporedba potrošenih količina sirovina upotrebom prirodnih i sekundarnih sirovina (iz: Springer, 2001)

107

Slika 7.4. Pregled troškova za različite faze zbrinjavanja otpada u eur/tona (iz: Springer, 2001)

Posebna je kategorija otpada u sustavu odvojenog skupljanja i prerade

ambalažni otpad. Da bi se smanjila količina ambalaže i ambalažnog otpada, Europska unija je donijela posebnu direktivu (94/62/EC), kojom su svi oni koji ambalažu stavljaju na tržište obvezani da se pobrinu za njezino zbrinjavanje. Proizvođači ambalaže moraju osigurati najmanje 50 %, a najviše 65 % prerade/iskorištavanja otpadne ambalaže, pri čemu treba izravno reciklirati najmanje 25 % ukupne ambalaže, a pritom od svakog od ambalažnih materijala (papir i karton, plastika, drvo, metal, staklo, višeslojni materijali) najmanje 15 % masenog udjela. Ispunjenje tih uvjeta nije jednostavno, ali je postalo obvezom za svaku državu koja namjerava postati članicom EU-a.

Komisija EU je u 1996. godini predložila novu Strategiju EU za

gospodarenje otpadom. Strategija obuhvaća slijedeće: 1) opći cilj, 2) hijerarhija načela, 3) sprječavanje nastajanja otpada, 4)

odgovornost proizvođača otpada, 5) regeneracija otpada, 6) odlaganje i prijevoz otpada, 7) regulatori i ekonomski instrumenti, 8) klasifikacija otpada, 9) statistika obrade otpada i planovi gospodarenje otpadom.

Iz te Strategije uočljiva je složenost problema gospodarenja otpadom. Danas je općeprihvaćeno načelo gospodarenja otpadom tzv. načelo "četiri R", što znači:

Reduction: smanjenje i sprečavanje otpada postavljanjem tehničkih standarda, razvojem čistih tehnologija, primjenom ekonomskih instrumenata, edukacijom itd.;

Reuse: ponovna uporaba otpada zasniva se na izravnoj ponovnoj uporabi ambalaže ili drugog materijala;

108

Recycling: reciklaža je postupak koji se zasniva na ponovnoj uporabi ambalaže ili materijala uz prethodnu pripremu, a razlikuje se od prethodnog postupka jer nema izravne ponovne primjene;

Recovery: regeneracija materijala i energije je postupak koji se zasniva na toplinskoj, kemijskoj ili fizikalnoj pretvorbi materijala kako bi se ponovno proizveo materijal ili energija.

7.3. ZBRINJAVANJE OTPADA Postupanje s otpadom podrazumijeva skupljanje, skladištenje, obrađivanje,

odlaganje, uvoz, izvoz i provoz otpada, zatvaranje i saniranje građevina namijenjenih odlaganju otpada i otpadom onečišćenih površina. Skladištenje otpada je privremeno odlaganje otpada, dok je odlaganje otpada trajno odlaganje otpada.

Osnovni ciljevi postupanja s otpadom su: - izbjegavanje i smanjivanje nastajanja otpada i smanjivanje njegovih

opasnih svojstava; - sprečavanje postupanja s otpadom bez nadzora; - iskorištavanje vrijednih svojstava i njegovo obrađivanje prije odlaganja; - odlaganje otpada na odlagališta saniranje otpadom onečišćenih površina.

Napredni sustavi zbrinjavanja otpada u pravilu predviđaju različite tehnologije

iskorištavanja svojstava otpada (sirovinska, biološka, energetska), a u funkciji smanjenja količina koje se moraju odložiti i/ili smanjenja negativnih učinaka otpada koji se treba odložiti (emisije deponijskog plina, procjedne vode). Očekivana primjena nove zakonske obveze u državama EU-a, po kojoj udio organskog ugljika u odloženom otpadu ne bi smio biti veći od 5 %, bitno će povećati predobradu otpada prije odlaganja.

Kod toga se razlikuju slijedeće tehnologije: - mehanička obrada(izdvajanje korisnog dijela otpada), - biološka obrada (biološka razgradnja organskog dijela otpada), - termička obrada (ukupnog dijela otpada ili samo jednog dijela, koji prije

toga može biti obrađen drugim postupcima. Visokorazvijene zemlje imaju koncept integralnog zbrinjavanja otpada i

zakonske propise za izgradnju sanitarnih deponija i za sanaciju postojećih. Konačni je cilj zaštita ljudskog zdravlja ali i okoliša, a o inženjerima, znanju i iskustvu ovisi izbor načina i tehnika kojima se cilj nastoji postići.

7.3.1. Mehaničko-biološka obrada Na tržištu postoje različite izvedbe ove tehnologije. Osnovni princip sastoji se

u izdvajanju pojedinih vrsta otpada koji se mogu sirovinski iskoristiti kasnijom biološkom obradom organskog dijela otpada, pri čemu se razgrađuju lakorazgradivi dijelovi. Tako se smanjuje i potreban deponijski volumen i neželjene pojave vezane uz odlaganje neobrađenog otpada (stvaranje deponijskog plina i procjednih voda).

Primjenom mehaničko-bioloških postupaka može se postići veliko smanjenje volumena obrađenoga komunalnog otpada: često od 50 do 70 %.

Kao biološki postupci razgradnje u obzir dolazi kompostiranje (najčešće) i fermentacija (rijetko). Kompostiranje otpada je primjer aerobnog postupka biološke

109

obrade (postupak razgradnje uz prisutnost zraka/kisika), pri čemu se kao proizvod dobiva kompost, a fermentacija je anaerobni postupak (bez prisutnosti kisika), pri čemu se kao proizvod dobiva bioplin. Proizvedeni kompost u mehaničko-biološkom postupku, zbog nečistoća se ne upotrebljava u poljoprivredi, nego se odlaže odnosno upotrebljava za prekrivanje deponija. Samo ako je ulazni organski materijal čist (prije svega čistoća glede teških metala i teško razgradivih organskih tvari) nastali kompost se može rabiti za proizvodnju hrane.

Oba postupka mogu se provesti ekološki prihvatljivo glede utjecaja na širi okoliš. Glavni problem pri kompostiranju mogu biti neugodni mirisi, te je poželjno pogone locirati bilo dalje od urbanih cjelina, bilo provesti dodatne mjere zaštite (izbor tehnologije, provođenje tih mjera u zatvorenim prostorima i biofiltriranje procesnog zraka). Kompostiranje

Aerobna biološka obrada ili kompostiranje obavlja se u slobodno nasutim hrpama organskog otpada koji se prevrće, rastresa i prema potrebi vlaži. Proces biorazgradnje traje od 10-ak tjedana pa i do nekoliko mjeseci.

Ubrzano kompostiranje već usitnjenog i navlaženog organskog otpada postiže se raznim vrstama uređaja i tehnoloških postupaka u kojima se stalno održavaju optimalni životni uvjeti (često) posebnih kultura mikroorganizama (temperatura, vlaga, kisik i pH). Otpad se može miješati s različitim dodacima, npr. s kanalizacijskim muljem.

Kompostiranjem miješanoga komunalnog otpada (kada se ne radi o čistom, samobiorazgradivom dijelu) proces razgradnje traje najčešće dulje, teže se kontrolira, a konačni proizvod kompost je slabije kakvoće i s primjesom veće količine otpadnog materijala, koji naknadno treba izdvojiti.

Kompostiranje se smatra svrsishodnom, kada ne postoje sofisticirane tehnologije zbrinjavanja otpada odnosno obrada dijela organskog otpada (kompostiranje), prije svega zelenog odreza, otpada s tržnice i groblja te drugog organskog otpada koji nastaje u većim količinama. Sporo kompostiranje, u slobodno nasutim hrpama, koje se prevrću odnosno rastresaju i eventualno vlaže, može se provesti gotovo bez posebne opreme.

Da bi se smanjila količina otpada preporučuje se potaknuti i poučiti građane da sami kompostiraju vlastiti dio organskog otpada. Tako mogu proizvesti vlastiti kvalitetan kompost, bez značajnijeg ulaganja u opremu, s minimalnim vlastitim radom.

Fermentacija

Anaerobna biološka obrada otpada ili fermentacija počela se primjenjivati 80-ih godina 20. stoljeća. Rjeđe se primjenjuje u obradi krutog otpada, a češće u obradi muljeva iz uređaja za pročišćavanje otpadnih voda i nekih drugih vrsta industrijskih otpada. Bioplin, kao glavni produkt fermentacije, ima oko 60 % ogrjevne moći prirodnog plina, a sastoji se od 55 do 70 vol. % CH4, 44-27 % CO2, manje od 1 % H, a ovisno o ulaznom materijalu i do 3 % H2S.

7.3.2. Termička obrada Termička obrada je djelotvoran, ali i relativno skuplji način obrade

komunalnog otpada. Prvi kontrolirani način spaljivanja kućnog otpada testiran je 1874. godine u Nottinghamu u Engleskoj. Udio termičke obrade u ukupnoj obradi

110

komunalnog otpada raste u razvijenim zemljama i nerijetko se njome zbrine/obradi i 50 % ukupnih količina komunalnog otpada. Ukupno je izgrađeno oko 3000 uređaja za spaljivanje otpada, od čega više od polovice u Japanu (nužnost redukcije volumena otpada zbog nedostatka prostora za odlaganje). U Europi je izgrađeno više od 600 spalionica.

Osnovne vrste termičke obrade otpada jesu: - spaljivanje (potpuna oksidacija organskih komponenata otpada), pri čemu

oslobođena energija služi za proizvodnju električne i toplinske energije (zastupljeno u 99 % postupaka termičke obrade)¸;

- piroliza (otplinjavanje/tinjanje - termička razgradnja organskih komponenata bez prisutnosti odnosno uz kontrolirani dotok zraka). Kao proizvod se dobiva pirolitički plin, čijim se izgaranjem dobiva energija te kruti i/ili tekući ostaci (katrani), koji se eventualno također mogu iskoristiti (zastupljeno u samo oko 1 % postupaka termičke obrade).

Sa stajališta okoliša, spaljivanje je, uz uvjet maksimalnog čišćenja dimnih

plinova te iskorištavanja oslobođene energije, jedno od najprihvatljivijih rješenja. Oba ova uvjeta danas su ispunjena u svim novijim spalionicama. Budući da su ulaganja vrlo visoka, ova tehnologija dolazi u obzir prije svega u većim aglomeracijama. Danas se spalionice grade uglavnom za veće kapacitete (u pravilu iznad 100.000 tona otpada/god.), iako postoje intencije i za gradnju manjih kapaciteta (oko 20.000 tona/god.).

Spalionice otpada bez sustava za pročišćavanje emitiranih plinova, kao oblik razgradnje krutoga gorivog otpada, imaju svoju lošu stranu, jer se tijekom spaljivanja oslobađaju u atmosferu velike količine ugljičnih, sumpornih i dušikovih oksida. Izgaranjem plastičnih materijala oslobađa se i klorna kiselina (HCl), koja zajedno s ostalim emitiranim plinovima i oborinama stvara kisele kiše. Ugradnjom posebnih filtara i pročistača u spalionice izbjegava se taj problem.

Korisna strana spaljivanja je također i oslobađanje toplinske energije, koja se može dalje rabiti za zagrijavanje vode (toplane za grijanje stanova i industrije) ili za stvaranje struje (termocentrale na otpad).

7.3.3. Odlaganje Odlaganje otpada je neizbježna karika svakog sustava zbrinjavanja otpada, a

ponekad i jedina. Tehnika odlaganja otpada posljednjih se desetak godina vrlo brzo razvijala. Članice EU-a još su 1994. godine prihvatile propis o izgradnji trajnih odlagališta otpada, a u pripremi je i novi propis o odlaganju otpada. Njime će se ograničiti odlaganje otpada koji bude sadržavao više od 5 % ugljika organskog podrijetla.

Otpad koji se odlaže vrlo je aktivan. Procesom raspadanja organskog dijela nastaje deponijski plin, a u dodiru otpada s vodom nastaju procjedne vode.

U pravilu se, s obzirom na mogući utjecaj otpada na okoliš, deponiji razvrstavaju u dvije kategorije:

I za zahtjevniji otpad (sve vrste komunalnog otpada i neke vrste industrijskog otpada);

II za manje zahtjevni otpad.

111

Zahtjevnost se, glede tehničkih mjera, određuje na osnovi sastava eluata. Odlagalište mora imati osigurano brtvljenje s donje i gornje strane, prihvat i pročišćavanje procjednih voda i osiguran sustav otplinjavanja s mogućnosti upotrebe deponijskog plina (do sada nije bio uvjet).

Sve veći tehničko-tehnološki zahtjevi za izvedbu odlagališta kako bi se spriječilo dugoročno onečišćenje okoliša, stalno povećavaju troškove odlaganja, a istodobno sve manja gustoća neobrađenoga komunalnog otpada (sve veći udio ambalažnog materijala) zahtijeva sve veće površine zemljišta za odlaganje.

Kako će odlaganje otpada i dalje ostati neizbježan posljednji segment u sustavu gospodarenja otpadom, nastoji se na odlagalište odlagati samo doista nužne količine otpada sa što manjim negativnim potencijalom na okoliš. Sanacija (uređenje) odlagališta

Kad je riječ o neuređenim odlagalištima otpada postoje dvije tehničke mogućnosti rješenja problema: -osiguranje i uređenje odlagališta, bez obrade odloženog otpada, pri čemu se štetni utjecaj postupno smanjuje u duljem razdoblju; -sanacija odlagališta, koja obuhvaća obradu i iskorištavanje materijala i energije odloženog otpada, pri čemu se utjecaj smanjuje i potpuno uklanja u relativno kratkom razdoblju. Kod toga se nude rješenja »in-situ« (na mjestu) i »ex-situ« (izvan mjesta).

Rješenje »in-situ« podrazumijeva iskopavanje otpada, čišćenje stare lokacije i odlaganje na novouređenu lokaciju/plohu, s mogućnosti zatvaranja odlagališta uz provođenje nadzora.

Rješenje »ex-situ« podrazumijeva prijevoz otpada do postrojenja za obradu (najčešće termičku) ili djelomičnu obradu (neki od mehaničko-bioloških postupaka) te odlaganja na neku drugu lokaciju.

Na tržištu se prije nekoliku godina pojavila tehnologija pod nazivom

»biopuster«: u tijelo neuređenog deponija pod pritiskom se udarno upuhuje smjesa zraka obogaćena kisikom. U tijelu deponija anaerobni procesi prevode se u aerobne ubrzanim postupkom razgradnje organske tvari. Tako se bez iskopavanja odlagališta odloženi otpad može «inertizirati».

Indikativan je primjer Nizozemske u kojoj se pokušalo doći do integralnog

rješavanja problema otpada. Na temelju procjene rizika zbrinjavanja ukupnog otpada (oko 50 x 106 t/1990 god) u okviru Nacionalnog plana upravljanja okolišem pokazalo se da je potrebno štititi ukupni okoliš (zrak, tlo i vode) i rješavati se otpada na najmanje loši način. Danas su u Nizozemskoj od 6 milijuna t komunalnog otpada 15% se reciklira, 35% spaljuje i 50% odlaže neprerađeno. Ukoliko se spaljuje cjelokupni otpad (bez prethodne separacije) dolazi do suviše velike emisije dioksina (klorirani ugljikovi spojevi nastali nepotpunom oksidacijom kloriranih uglikovodika - plastike) koji su izuzetno otrovni. Zbog povećane koncentracije dioksina u travi mlijeku i siru u okolici nekih spalionica, 4 od 12 postojećih spalionica u Nizozemskoj su zatvorene. Također šljaka i pepeo koji ostaju nakon spaljivanja nisu podobni za upotrebu u građevinarstvu jer imaju povišene koncentracije izluživih tvari (teških metala i organskih mikrozagađivala), a prema Zakonu o zaštiti tla ne bi se smjeli niti odlagati u odlagališta. Metodom humifikacije otpada (ukoliko nije prethodno separiran) također se dobiva kompost koji nije standardan (ima suviše teških metala cinka, olova, kadmija žive).

112

7.4. ZBRINJAVANJE OTPADA U REPUBLICI HRVATSKOJ Ukupna količina novonastalog otpada u Republici Hrvatskoj procjenjuje se na

9 milijuna tona na godinu ili oko 2 tone po stanovniku na godinu). Za Hrvatsku je godišnja količina komunalnog otpada u godini 1998. procijenjena na oko 1,200.000 tona ili na oko 253 kg po stanovniku. Organiziranim skupljanjem komunalnoga otpada obuhvaćeno je samo od 55 do 60 % stanovništva u Hrvatskoj.

Procjenjuje se da će količina otpada po stanovniku rasti po stopi od 2 % na godinu, a broj stanovnika obuhvaćenih skupljanjem i odvozom otpada na odobrena odlagališta trebao bi rasti po godišnjoj stopi 4 %. Komunalni otpad čini oko 13 % ukupnog otpada.

U Hrvatskoj se otpad organizirano odvodi od 55-60 % stanovništva. Struktura komunalnog otpada je slijedeća:

Papir 20 % Organski otpad 24 % Plastika 9 % Staklo 6 % Tekstil 4 % Kovine 3 % Sitno (<30 mm) 34 %

U komunalnom otpadu ima do 45 % korisnog otpada. Prikupljanje, skladištenje i odlaganje otpada postaje profitabilna djelatnost, no ima puno prigovora na način njihova rada.

Procjena količina opasnoga otpada u Republici Hrvatskoj iznosi oko 0.2

milijuna tona na godinu odnosno oko 2.2 posto ukupne količine otpada. Količina staroga otpada akumulirana diljem Hrvatske na nekoliko tisuća odlagališta (od čega na oko 120 službenih) procjenjuje se na oko 29 milijuna tona. Nije poznata količina otpada koji je odbačen u šume, polja, rijeke, jezera i u more.

Tri četvrtine ukupnog otpada čini tehnološki otpad (6.8 milijuna tona /god.). Struktura tehnološkog otpada je sljedeća:

- građevni otpad 2.500.000 t - poljoprivredni i šumarski otpad 1.500.000 t - industrijski otpad 2.000.000 t - rudarski otpad 800.000 t Analiza stanja odlagališta otpada pokazuje daje danas na oko 160 velikih

odlagališta (29% svih registriranih odlagališta) odloženo oko 39 milijuna m3 otpada, što čini čak 98 %ukupno odloženog otpada.

Najviše velikih odlagališta registrirano je u ovim županijama: - Osječko-baranjska 17 - Primorsko-goranska 13 - Sisačko-moslavačka 12

O velikim odlagalištima moguće je općenito reći sljedeće:

-zauzimaju ukupnu površinu od oko 8.3 km3 ; -njihov ukupan raspoloživi kapacitet (obujam) iznosi oko 97 milijuna m3; -u prosjeku popunjena otpadom na razini od 40 % svoga kapaciteta; -opasni otpad pohranjen je na 80 velikih odlagališta;

113

-odlagališta su građena bez osnovnih zaštitnih mjera, a onečišćenost okoliša očita je na 40 odlagališta otpada.

Pozitivni su pomaci u zasebnom skupljanju papira, stakla, kovina i u Hrvatskoj. Primjer je tvrtaka ZGO (zbrinjavanje gradskog otpada) koja djeluje na području Zagreba.

Problematika otpada u Republici Hrvatskoj vezana je uz nekoliko zakona. To su:

Zakon o zaštiti okoliša (NN 110/07) Zakon o zaštiti prirode (NN 70/05) Zakon o vodama (NN 150/05) Zakon o prostornom uređenju i gradnji (NN 76/07) Zakon o poljoprivrednom zemljištu (NN 66/01; 87/02; 48/05; 90/05) Zakon o kemikalijama (NN 150/05) Zakon o otpadu (NN 178/04; 153/05; 111/06) Prema Zakonu o otpadu, osnovni ciljevi postupanja s otpadom su:

– izbjegavanje i smanjivanje nastajanja otpada i smanjivanje opasnih svojstava otpada čiji nastanak se ne može spriječiti, – sprječavanje nenadziranog postupanja s otpadom, – iskorištavanje vrijednih svojstava otpada u materijalne i energetske svrhe i njegovo obrađivanje prije odlaganja, – kontrolirano odlaganje otpada, – saniranje otpadom onečišćenog tla, – razvijanje i utvrđivanje programa sustavne edukacije o otpadu.

S otpadom se mora postupati na način da se izbjegne: – opasnost za ljudsko zdravlje, – opasnost za biljni i životinjski svijet, – onečišćavanje okoliša: voda, mora, tla, zraka iznad propisanih graničnih vrijednosti, – nekontrolirano odlaganje i spaljivanje, – nastajanje eksplozije ili požara, – stvaranje buke i neugodnih mirisa, – pojavljivanje i razmnožavanje štetnih životinja i biljaka te razvoj patogenih mikroorganizama, – narušavanje javnog reda i mira. Popratni propisi koji se odnose na postupanje s otpadom su:

Pravilnik o vrstama otpada (NN 27/96.) Pravilnik o uvjetima za postupanje s otpadom (NN 123/97; 112/01). Uredbu o uvjetima za postupanje s opasnim otpadom (NN 32/98) Pravilnikom o postupanju s ambalažnim otpadom (NN 53/96)

Provođenje mjera postupanja s komunalnim otpadom u Republici Hrvatskoj prema

Zakonu o otpadu osiguravaju općina ili grad. Provođenje mjera postupanja s neopasnim tehnološkim otpadom osigurava županija. Proizvođač tehnološkog otpada dužan je obraditi i uskladištiti vlastiti tehnološki otpad. Poseban problem je odlaganje nuklearnog otpada koji se često rješava na državnoj ili na međudržavnoj razini. Lokacije za gradnju odlagališta otpada utvrđuju se u dokumentima prostornog uređenja. Primjerice odlagališta otpada ne mogu se graditi u I, II i III zoni zaštite izvorišta vode za piće. Prema Pravilniku o uvjetima za postupanje s otpadom, komunalni otpad se smije odlagati samo na uređena odlagališta. Tehnički standardi izgradnje odlagališta vrlo su strogi i na tragu su Prijedloga EU—a o odlaganju otpada.

Tehnološki otpad uglavnom skupljaju sami proizvođači otpada, a dijelom i tvrtke specijalizirane za odvojeno skupljanje korisnog otpada. Najveći dio tehnološkog otpada završava na neuređenim odlagalištima, često zajedno s dijelom opasnog otpada. Zbog

114

znatnoga smanjivanja industrijske proizvodnje i proizvodnja tehnološkog otpada najvjerojatnije će slijediti silazni trend industrijske proizvodnje.

Samo dva odlagališta u Republici Hrvatskoj imaju radne dozvole za odlaganje industrijskog otpada. Ni jedno odlagalište za tehnološki otpad nije opremljeno sustavom za skupljanje i obradbu procjedne vode, a samo manji broj odlagališta ima osnovne mogućnosti za vizualni nadzor nad ulazom i fizičku zaštitu (ograda, čuvari, protupožarna zaštita).

Do sada u Republici Hrvatskoj nije sagrađeno ni jedno odlagalište za opasni otpad, a prema najnovijim procjenama danas se samo oko 10 % ukupnih količina opasnoga otpada zbrinjava redovito i na prikladan način.

Klinički otpad (zarazni i medicinski) ne zbrinjava se na odgovarajući način. Neke vrste toga otpada spaljuju se u pokretnom uređaju za spaljivanje u Zagrebu. Samo neke bolnice u Zagrebu i u nekim velikim gradovima imaju interne uređaje za spaljivanje. Neupotrebljiva farmaceutska sredstva također su veliki problem.

Isto tako nedostaju i strvodernice (kafilerije). U Hrvatskoj postoji samo jedna, u Sesvetskome Kraljevcu, a i ta nema odgovarajuće zaštitne mjere. Problem klaoničkih i drugih organskih (animalnih) ostataka jedan je od prioriteta posebno za istočnu Slavoniju.

Odvojeno skupljanje tehnološkog otpada ima tradiciju i nastoji se povećati njegovo iskorištavanje. Iako je već prije mnogo godina postojala organizirana mreža, ipak je u današnje vrijeme odvojeno skupljanje korisnog dijela komunalnog otpada (papir, staklo) vrlo skromno. Nema pouzdanih podataka o količinama sekundarnih sirovina izdvojenih iz industrijskog otpada. Procjenjuje se da je godine 1998. bilo skupljeno oko 1.000.000 tona sekundarnih sirovina, pri čemu su najveću količinu činile neke vrste industrijskog otpada.

Cjelovitije gospodarenje otpadom (koje je na tragu integralnog gospodarenja) za sada se u određenoj mjeri provodi samo u Zagrebu. Primarna recik1aža i izdvajanje štetnih tvari iz kućanstava počeli su davati relativno dobre rezultate.

Pravilnikom o postupanju s ambalažnim otpadom određene su uloga i obveze proizvođača robe, distributera ambalaže, proizvođača ambalaže te potrošača u postupanju s otpadnom ambalažom. Međutim, u Hrvatskoj postoje ograničeni kapaciteti za preradbu pojedinih vrsta otpadne ambalaže. Velike teškoće stvaraju vrlo niske cijene odlaganja, relativno slabo zaštićeno hrvatsko tržište otpadnih tvari od uvoza jeftinih sekundarnih sirovina i nedostatno djelotvorna organizacija uporabe otpada. Radi unaprjeđivanja postojećega stanja,

Kao prioritet na području zbrinjavanja otpada pojavljuje se i potreba da se hitno uspostavi skupljanje i iskorištavanje pojedinih vrsta otpada za koje već postoje ekonomske i okolišne opravdanosti. Uz papir i staklo, za koje postoje prerađivački kapaciteti, a materijali se uvoze kao sekundarne sirovine, postoji opravdana potreba da se pojača skupljanje uljnih i zauljenih vrsta otpada (i nadzor nad njime) te starih guma, za koje već postoji mogućnost energetske valorizacije u cementarama.

7.5. SANITARNO ODLAGALIŠTE KOMUNALNOG OTPADA Odlagalište treba biti locirano blizu centra proizvodnje otpada, dostupno

prijevozu, mogućnost korištenja nakon zatvaranja odlagališta (npr. park, rekreacijska zona). Mora biti dovoljno materijala za dnevno prekrivanje. Prostor mora biti dovoljno velik za prihvat otpada u predviđenom roku. Također treba predvidjeti prostor za moguću reciklažu.

115

Prilikom analize mogućih lokacija odlagališta komunalnog otpada, treba uzeti u obzir morfološke značajke reljefa (dolina ili padina), geološku građu (preferiraju se vodonepropusne stijene) te seizmičnost područja. Također treba paziti da odlagalište ne bude locirano na poplavnom području, a ne smije bit locirano u I, II i III zoni zaštite izvorišta pitke vode.

U odlagalištu se odvijaju fizički, kemijski i biološki procesi zbog kojih nastaje bioplin i procjedna voda. Početak reakcije je aeroban a nastavak anaeroban (počinje acetatnom fazom a nastavlja se s metanogenom fazom). Sastav bioplina i procjedne vode mijenja se s vremenom. Stvaranje plina završi tijekom 5-10 godina, a procjedne vode se stvaraju i do 100 godina.

U procjednoj vodi najopasnija su organska zagađivala, klorirani ugljikovodici, a od anorganskih arsen, kadmij, olovo, krom, nikal.

Uređeno odlagalište komunalnog otpada trena zadovoljiti slijedeće uvjete: 1. Mora imati vodonepropusnu podlogu (sloj gline i/ili plastične folije, asfalta, bitumena i sl.); 2. Mora imati sustav drenaže i sakupljanja procjedne vode (eluat - filtrat) s njenim naknadnim tretmanom ili rasprskavanjem po odlagalištu (radi isparavanja vode); 3. Otpad se mora slojevito slagati i pri tomu i kompaktirati; 4. Na vrhu odlagališta treba ugraditi zaštitni pokrov i zelenilo.

Nakon osnivanja i puštanja u rad odlagališta, potrebno je uspostaviti sustav praćenja/monitoringa kvalitete podzemne vode i kvalitete odvodne vode.

Na izradbi metodologije za izbor mjerila za nova odlagališta i saniranje onečišćenih područja u Republici Hrvatskoj radi se tek nekoliko godina. Prihvaćena je koncepcija racionalnoga gospodarenja prostorom u smislu optimalizacije broja lokacija za odlagališta, koja se temelji na načelu izbjegavanja otvaranja novih lokacija gdje god je to moguće. Novi ustroj uključen je u Program prostornog uređenja Republike Hrvatske (1999.), prema kojemu ukupan broj objekata za zbrinjavanje otpada vjerojatno ne bi bitno premašivao 100 lokacija, a oslanjao bi se na koncepciju 100 (prikupljališta) + 20 (skladišta) + 4 (odlagališta). U taj broj od oko 100 do 120 objekata za zbrinjavanje cjelokupnog otpada nisu uključena prikupljališta i (privremena) skladišta komunalnog otpada, čije će se lociranje na odgovarajućim mjestima provesti u skladu sa stvarnim potrebama lokalnih zajednica. Naime, zbrinjavanje komunalnog otpada pripada u ingerencije lokalne uprave, pa prije svega treba stvoriti poticajne mjere kako bi predložene koncepcije mogle imati uspjeha.

Posebna pozornost morat će se posvetiti zbrinjavanju otpada s jadranskih otoka. Taj problem nije ispravno riješen ni na jednome od naseljenih otoka. Upitno je mogu li otoci uopće postati mjesto za konačno zbrinjavanja vlastitog otpada ili taj problem valja rješavati na kopnu. Zbog toga se kao jedna od prioritetnih aktivnosti predlaže izradba pilot-projekta na kojemu bi se preispitale sve okolišne, tehničke i ekonomske mogućnosti.

Tehnički propisi u Bavarskoj razlikuju 4 vrste odlagališta: Odlagališta I vrste: su odlagališta inertnih tvari, gdje se bez prethodne obrade

može odlagati otpad s vrlo malog sadržaja štetnih tvari ili otpad koji je poprimio građu sličnu zemlji (npr. građevinski otpad, šljunak, iskop tla i stijenja, jalovina iz kamenoloma).

Odlagališta II vrste: to su odlagališta komunalnog otpada (kućnog smeća), koje će se zbog visokog sadržaja organskih tvari morati u budućnosti prethodno

116

termički obraditi. Kriteriji za odabir lokacije i izolaciju odlagališta su rigorzniji nego kod onih I vrste.

Odlagališta III vrste: to su odlagališta gdje se može odlagati industrijski otpad koji je neopasan, a prethodno može biti obrađen kemijski i fizički, odnosno termički.

Odlagališta IV vrste: to su podzemna odlagališta gdje se može odlagati toksični industrijski otpad. Radi se isključivo u vodonepropusnim stijenama, često u napuštenim rudnicima soli.

117

8. GRADITELJSTVO I OKOLIŠ

Graditeljstvo je jedna od temeljnih djelatnosti na kojima počiva razvoj ljudske zajednice. Tijekom građenja i eksploatacije građevine neminovne su štete prouzročene na okolišu. Međutim, poznavanjem problema one mogu biti minimalizirane, a ignoriranjem problema te štete mogu biti nerazumno velike. Prilikom prostornog planiranja, gdje uz urbanističku struku, značajno sudjeluje i graditeljska, pažljivim planiranjem razvoja mogu se, ne samo izbjeći značajne štete, nego čak i poboljšati stanje okoliša, prouzročeno prethodnim nepažljivim djelovanjem.

8.1. PROSTORNO PLANIRANJE I ZAŠTITA OKOLIŠA Politikom zaštite okoliša uz brojnu zakonodavnu regulativu svjesno se želi

upravljati sustavom kvalitete okoliša. Zaštitom tla bavi se više zakona i propisa Republike Hrvatske. To su:

Zakon o zaštiti okoliša (NN 110/07) Zakon o zaštiti prirode (70/05) Zakon o prostornom uređenju i gradnji (NN 76/07) Zakon o rudarstvu (190/03) Zakon o poljoprivrednom zemljištu (NN 66/01; 87/02; 48/05; 90/05) Zakon o šumama (NN 140/05; 82/06)

Zakon o prostornom uređenju i gradnji kojim se uređuje: gospodarenje,

zaštita i upravljanje prostorom, te način i uvjeti uz koje se mogu graditi objekti u prostoru. Zakon definira tehnička svojstva bitna za građevine, te propisuje osmišljeno gospodarenje tlom i prostorom i njihovu zaštitu pri čemu postoji još čitav niz zakona i propisa koji se nadovezuju na taj zakon.

Zakon o poljoprivrednom zemljištu regulira korištenje poljoprivrednog zemljišta, njegovu zaštitu, promjenu namjene i nadzor. Utvrđuje način valorizacije zemljišta, načine korištenja zemljišta, različite bonitetne klase te obaveze vlasnika poljoprivrednog zemljišta da ga održavaju za poljoprivrednu proizvodnju.

U poljoprivrednim područjima smanjenje erozije je moguće ili smanjenjem brzine agensa koji erodira (voda ili vjetar) ili zaštitom tla od učinaka erozije 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 otjecanje može se smanjiti uzdužnim (po izohipsi) oranjem, ili izgradnjom terasa na padinama. U nepoljoprivrednim područjima, pravilnom organizacijom gradilišta (da se ogoljuje dio po dio područja na kojem se gradi), ili pravilnim upravljanjem otvorenim kopovima (otvaranje, eksploatacija, sanacija manjih područja), ili ograničavanjem područja za kretanje vozila izvan prometnica, može se znatno smanjiti erozija. Također, gradnjom retencija na područjima gradnje ili u poljoprivrednim područjima može se značajno smanjiti odnošenje materijala.

Zakon o zaštiti prirode zabranjuje korištenje prirodnih dobara na način koji

uzrokuje dugoročno oštećenje tla i gubitak njegove prirodne plodnosti. Prema Zakonu o zaštiti prirode, u Hrvatskoj se zaštita prirode provodi očuvanjem biološke i krajobrazne raznolikosti, te zaštitom prirodnih vrijednosti. Zaštićena područja prema tom zakonu su:

118

– strogi rezervat, – nacionalni park, – posebni rezervat, – park prirode, – regionalni park, – spomenik prirode, – značajni krajobraz, – park šuma, – spomenik parkovne arhitekture, A prema svom značenju raspoređuju se u razrede: - međunarodnog značenja, - državnog značenja, - lokalnog značenja. - spomenike prirodne baštine.

U strogom rezervatu zabranjene su gospodarske i druge djelatnosti. U nacionalnom parku dopušteno je obavljanje ugostiteljsko-turističkih i

rekreacijskih djelatnosti koje su u ulozi posjećivanja i razgledavanja, te bavljenje poljoprivredom, ribarstvom i obrtom na tradicionalan način, te gospodarskih djelatnosti koje su se obavljale u nacionalnom parku do njegova proglašenja.

U posebnom rezervatu dopušteni su zahvati, radnje i djelatnosti kojima se održavaju ili poboljšavaju uvjeti važni za očuvanje svojstava zbog kojih je proglašen rezervatom. Posjećivanje i razgledavanje posebnog rezervata može se zabraniti ili ograničiti mjerama zaštite.

U parku prirode dopuštene su gospodarske i druge djelatnosti i radnje kojima se ne ugrožavaju njegove bitne značajke i uloga.Način obavljanja gospodarskih djelatnosti i korištenje prirodnih dobara u parku prirode utvrđuje se uvjetima zaštite prirode.

U regionalnom parku dopuštene su gospodarske i druge djelatnosti i radnje kojima se ne ugrožavaju njegove bitne značajke i uloga. Način obavljanja gospodarskih djelatnosti i korištenje prirodnih dobara u regionalnom parku utvrđuje se uvjetima zaštite prirode.

Na spomeniku prirode i prostoru u njegovoj neposrednoj blizini koji čini sastavni dio zaštićenog područja nisu dopuštene radnje koje ugrožavaju njegova obilježja i vrijednosti.

U značajnom krajobrazu nisu dopušteni zahvati i radnje koje narušavaju obilježja zbog kojih je proglašen.

U park-šumi su dopuštene samo oni zahvati i radnje čija je svrha njeno održavanje ili uređenje.

Na spomeniku parkovne arhitekture i prostoru u njegovoj neposrednoj blizini koji čini sastavni dio zaštićenog područja nisu dopušteni zahvati ni radnje kojima bi se mogle promijeniti ili narušiti vrijednosti zbog kojih je zaštićen.

Prema Zakonu o vodama i Pravilniku o utvrđivanju zona sanitarne zaštite izvorišta (55/02) zone zaštite su:

I zona strogog režima je ustvari ograđeno područje oko vodozahvata bez mogućnosti pristupa;

II zona strogog ograničenja je granica izračunatog područja napajanja (zabrana građenja i eksploatacije mineralnih sirovina);

119

III zona ograničenja i kontrole (zabrana ispuštanja nepročišćenih otpadnih voda, deponiranja otpada i građenje kemijskih industrijskih postrojenja);

Zbog specifičnog toka vode i slabe mogućnost samopročišćavanja, u krškim područjima se određuje i IV zona zaštite. Prema potrebi mogu se odrediti i hidrogeološki rezervati, kao glavne zone prikupljanja podzemnih voda.

8.2. STUDIJE UTJECAJA NA OKOLIŠ Za određene zahvate u okoliš, koji mogu narušiti ekološku stabilnost ili

biološku raznolikost okoliša, izrađuju se Studije procjene utjecaja na okoliš. Sadržaj studije, kao i način njenog usvajanja (sastav komisije, javni uvid, javna rasprava) određeni su Pravilnikom o procjeni utjecaja na okoliš (NN 136/04; 85/06). Studija mora sadržavati slijedeća poglavlja: A. Opis zahvata i lokacije B. Ocjena prihvatljivosti zahvata C. Mjere zaštite okoliša i plan provedbe mjera D. Zaključak studije (u sažetom obliku) E. Sažetak studije za javni uvid priređen za širu javnost F. Izvori podataka

Pravilnikom o procjeni utjecaja na okoliš također su određeni i zahvati za

koje je potrebno izraditi navedenu studiju. To su: I. PROMETNE GRAĐEVINE: - Cestovne građevine s pripadajućim objektima i uređajima - Željezničke građevine s pripadajućim objektima - Zrakoplovne građevine - Pomorske građevine - Riječne građevine II. ENERGETSKE GRAĐEVINE: - Elektroenergetske građevine - Skladištenje i transport nafte i plina s pripadajućim građevinama, odnosno uređajima i postrojenjima - Građevine za eksploataciju energetskih mineralnih sirovina III. VODNE GRAĐEVINE: - Regulacijske i zaštitne građevine - Građevine za melioraciju - Građevine za korištenje voda - Građevine za zaštitu voda IV. PROIZVODNE GRAĐEVINE V. GRAĐEVINE ZA POSTUPANJE S OTPADOM VI. SPORTSKE GRAĐEVINE VII. GRAĐEVNE CJELINE VIII. EKSPLOATACIJA MINERALNIH SIROVINA: - Površinska eksploatacija - Podzemna eksploatacija IX. GRAĐEVINE NA ZAŠTIĆENOM PODRUČJU

Na temelju dopune Zakona o zaštiti okoliša (NN 128/99) Državna uprava

za zaštitu prirode i okoliša može ovlastiti županijsko poglavarstvo za imenovanje komisije za ocjenu zahvata te u tom slučaju županijski ured nadležan za poslove

120

prostornog uređenja, stambeno-komunalne poslove, graditeljstva i zaštite okoliša provodi procjenu utjecaja na okoliš za zahvate na slijedećem: PROIZVODNE GRAÐEVINE: a) betonare i asfaltne baze, b) slatkovodne ribnjake: -za ciprinide površine veće od 100 ha c) za proizvodnju hrane za životinje uz primjenu sastojaka animalnog porijekla u količini od 200 t/god i više, d) za uzgoj peradi kapaciteta 5000 kom. i više u proizvodnom ciklusu, GRAÐEVINE ZA POSTUPANJE S OTPADOM: a) građevine za obradu građevinskog otpada kapaciteta većeg od 25.000 m3 godišnje, GRAÐEVINSKE CJELINE: a) trgovački centri površine veće od 5 ha, b) groblja za potrebe naselja većeg od 40.000 stanovnika, EKSPLOATACIJOM MINERALNIH SIROVINA: a) arhitektonski kamen kapaciteta većeg od 1000 t/god., b) tehnički građevni kamen s ukupnim rezervama od 100.000 m3 do 300.000 m3, odnosno godišnjim kapacitetom od 20.000 m3/god. do 60.000 m3/god., c) rude nemetala s ukupnim rezervama od 250.000 t do 600.000 t, odnosno godišnjim kapacitetom od 50.000 t/god. do 120.000 t/god., d) šljunak, pijesak, glina s ukupnim rezervama od 500.000 m3 do 800.000 m3, odnosno kapacitetom od 100.000 m3/god. do 160.000 m3/god.

Prihvaćanje studije za navedene građevine je uvjet za dobivanje građevinske dozvole u skladu s Zakonom o prostornom uređenju i gradnji (NN 76/07). U studiji se propisuju mjere i aktivnosti tijekom građenja i nakon početka eksploatacije građevine.

8.3. ZAŠTITA OD ŠTETNOG DJELOVANJA BUKE Buka štetna po zdravlje je svaki zvuk koji prekoračuje najviše dopuštene

razine utvrđene provedbenim propisom s obzirom na vrijeme i mjesto nastanka u sredini u kojoj ljudi rade i borave.

Dokumenti prostornog uređenja svih razina i akti za njegovo provođenje moraju sadržavati odgovarajuće mjere za zaštitu od buke. Prilikom izdavanja lokacijske i građevinske dozvole (za rekonstrukciju ili izgradnju objekata) utvrđuju se posebni uvjeti radi zaštite od buke. Prilikom otvaranja gradilišta, izvođač radova je dužan da u planu uređenja gradilišta, predvidi i primjeni mjere za sprječavanje širenja buke s radilišta koje mogu premašiti granične razine. Nakon završetka gradnje objekta koji je izvor buke ili se nalazi u sredini gdje buka prekoračuje najviše dopuštene vrijednosti, uz zahtjev za izdavanje uporabne dozvole, potrebno je priložiti nalaz i mišljenje ovlaštene eksperte ustanove, da buka ne prekoračuje propisane najviše dopuštene vrijednosti.

Buka je jedan od oblika ugrožavanja i narušavanja zdravog okoliša. Ocjena o postojanju buke najprije je subjektivna, ovisno o jačini, trajanju, vrsti izvora, i mjesta emitiranja zvuka. Jačina zvuka (buke) može se i objektivno utvrditi odgovarajućim instrumentima, a mjeri se u rasponu od 0 do 130 decibela (dB). Prekomjerna jačina buke, osobito za dužeg djelovanja, može štetno djelovati na ljudsko zdravlje (npr. uzrokovati gluhoću, smetnje živčanog sustava, poremećaj koncentracije i sl.).

Studije o utjecaju buke određuju tri kategorije buke koje imaju negativno djelovanje:

121

- buka od 55 do 60 dB ometa spavanje; - buka od 60 do 65 dB jako uznemiruje; - buka iznad 65 dB može izazvati posljedice u ponašanju.

Mjere zaštite od buke obuhvaćaju: 1. odabir i uporaba tihih strojeva, uređaja, sredstava za rad i transport, 2. promišljeno uzajamno lociranje izvora buke ili objekata s izvorima buke (emitenata) i područja ili objekata sa sadržajima koje treba štititi od buke (imitenata), 3. izvedbu odgovarajuće zvučne izolacije građevina u kojima su izvori buke radni i boravišni prostori, 4. primjenu akustičkih zaštitnih mjera na temelju mjerenja i proračuna buke na mjestima emisije, na putovima širenja i na mjestima imisije buke, 5. akustička mjerenja radi provjere i stalnog nadzora stanja buke, 6. povremeno ograničenje emisije zvuka.

Zaštita od štetnog djelovanja buke u Republici Hrvatskoj regulirana je u

slijedećim zakonskom propisima i uredbama: Zakon o zaštiti od buke (NN 20/03) Pravilnik o najvišim dopuštenim razinama buke u sredini u kojoj ljudi

borave (NN 145/04) Pravilnik o uvjetima koje moraju ispunjavati organizacije za mjerenje i

predviđanje buke u sredini u kojoj ljudi borave i rade (37/90) Zakon o zaštiti od buke definiran je pojam buke kao «svaki zvuk čija razina

prekoračuje najviše dopuštene razine koje su posebno propisane s obzirom na vrijeme i mjesto gdje buka nastaje u sredini u kojoj ljudi borave».

Najviša dopuštena razina buke određena je spomenutim Pravilnikom, a granične vrijednosti su od 35 do 55 dB.

122

9. LITERATURA

BELL, G.F.: Environmental Geology, Principles and Practice. Blackwell Science, Cambridge, 1998. BELL, G.F.: Geological Hazard: their Assesment, Avoidance and Mitigation, Spon Press, 2003. BENAC, Č., ARBANAS, Ž. & PAVLOVEC, E. (1991): Postanak i geotehničke osobitosti doline i zaljeva Raše. -Pomorski zbornik, 29, 475-492, Rijeka. (12) BENAC, Č., JURAK, V., OŠTRIĆ, M., HOLJEVIĆ, D. & PETROVIĆ, G. (2005): Pojava prekomjerne erozije u području Slanog potoka (Vinodolska dolina). –In: Knjiga sažetaka 3. Hrvatskog geološkog kongresa, 173-174, Opatija, rujan 2005. Hrvatski geološki institut, Zagreb. (69) BENAC, Č., JURAK, V., OŠTRIĆ, M. ARBANAS, Ž & PAVLETIĆ, LJ., (2006): Nestabilnost padina i geološki hazard u dolini Rječine. Priopćenja 4. Savjetovanja Hrvatskog geotehničkog društva: ojačanje tla i stijena, Opatija, listopad 2006, 421-428, Hrvatsko geotehničko društvo ČRNJAR, M.: Ekonomika i politika zaštite okoliša. Ekonomski fakultet Sveučilišta u Rijeci, Glosa Rijeka, Rijeka, 2002. GLAVAČ, V.: Uvod u globalnu ekologiju. Hrvatska sveučilišna naknada, Ministarstvo zaštite okoliša i prostornog uređenja, Pučko otvoreno učilište Zagreb, Zagreb, 2001. HERAK, M. Geologija. Postanak, tektonika i dinamika Zemlje. Razvojni put zemlje i života. Geološka građa kontinenata i oceana. Školska knjiga, IV izdanje, Zagreb 1984. KOVACH, R. & McGUIRE, B. Guide to Global Hazards. Philip’s, 2003. LOVELOCK, J.: Taj živi planet Geja. Izvori, Zagreb, 1999. PIRAZZOLI, P.A.: Sea-level Changes. Tha last 20.000 Years. John Wiley & Sons, Chichester, 2000. PROHIĆ, E.: Geokemija. Targa Zagreb, Zagreb, 1998. SPRINGER, O.P. (1998): SPRINGER, O.P. (ed.): Ekološki leksikon. Ministarstvo zaštite okoliša i prostornog uređenja, Barbat Zagreb, Zagreb, 2001. STIPETIĆ, V. (ed.): Strategija zaštite okoliša i održivog razvitka u jadranskom području Republike Hrvatske. Hrvatska akademija znanosti i umjetnost, Zagreb, 1996.

123

124

ONLINE: INGV (www.ingv.it)t WIKIPEDIA (www.wikipedia.com, www.wikipedia.hr) OKOLIŠ (okolis.mzopu.hr)