Gradezni objekti i zivotna sredina.pdf

ГРАДЕЖНИШТВО И ЖИВОТНА СРЕДИНА

Припремиле:

проф. д-р Катерина Доневска, проф. д-р Милорад Јовановски

Скопје, 2013

ГРАДЕЖНИ ОБЈЕКТИ И ЖИВОТНА СРЕДИНА

2

СОДРЖИНА 1. ВОВЕД .................................................................................................................................. 4

1.1. Градежништво, водостопанство, дефиниција. ........................................................... 4

1.2. Животна средина, дефиниција ..................................................................................... 5

1.3. Влијание на градежните објекти врз животната средина .......................................... 6

2. ЕКОЛОШКИ КАТЕГОРИИ И ЗАКОНИТОСТИ ОД ЗНАЧЕЊЕ ЗА ПРОЦЕСОТ НА ПЛАНИРАЊЕ ........................................................................................................................... 9

2.1. Основни поими: екологија, биотопи, биоценози ....................................................... 9

2.2. Сукцесија, климакс, хомеостаза ................................................................................ 11

2.3. Еколошки фактори, валентност, ограничувачки фактори ...................................... 11

2.4. Ланец на исхрана во екосистемите ............................................................................ 12

2.5. Кружење на материјата во екосистемот .................................................................... 13

2.6. Проток на енергијата низ екосистемот и производството во неа ........................... 14

3. ВОДАТА КАКО ЖИВОТНА СРЕДИНА ........................................................................ 15

3.1. Вовед............................................................................................................................. 15

3.2. Дефиниции и концепти за квантитетот на водата .................................................... 15

3.2.1. Вовед...................................................................................................................... 15

3.2.2. Речни сливови ....................................................................................................... 17

3.2.3. Врнежи и евапотранспирација ............................................................................ 18

3.2.4 Инфилтрација и површинско истекување .......................................................... 19

3.2.5. Подземна вода ...................................................................................................... 19

3.2.6. Површински води ................................................................................................. 20

3.3. Дефиниции и концепти за квалитет на водата ...................................................... 21

3.3.1. Вовед.................................................................................................................. 21

3.3.2. Абиотички фактори на водата како животна средина .................................. 22

3.3.3. Карактеристики на животните заедници во реките и езерата ..................... 25

3.3.4. Еутрофикација на езерата ................................................................................ 26

3.3.5. Термално загадување ....................................................................................... 29

3.3.6. Закиселување на водите ................................................................................... 30

3.3.7. Нанос ................................................................................................................. 30

3.3.8. Метали, микро органски и останати штетни хемикалии.............................. 30

3.3.9. Патогени ............................................................................................................ 31

3.3.10. Загадување на подземните води ..................................................................... 31

3.4. Основни проучувањa за водниот квантитет ............................................................. 31


3

3.5.Основни студии за квалитетот на водата ................................................................... 32

3.6 Адекватни мерки за складно вклопување на објектите во животната средина ..... 32

4. ПОЧВАТА КАКО ЖИВОТНА СРЕДИНА...................................................................... 35

4.1. Вовед............................................................................................................................. 35

4.2. Општи дефиниции за геологија и геоморфологија .................................................. 38

4.3. Општи карактеристики на почвата ............................................................................ 39

4.4. Напомени околу законските услови за заштитан а почвата и мерките за санација (обновување) ....................................................................................................................... 45

4.5. Цели и задачи на истражувањата на геолошките и геоморфолошките студии од аспект на заштита на средината ........................................................................................ 46

4.6. Значајни геолошк ии геоморфолошки елементи за проценка на влијанијата врз животната средина ............................................................................................................. 47

4.7 Практични примери за влијанија на градежни активности врз геолошк ии геоморфолошки елементи на животната средина ........................................................... 55

4.8 Основни напомени околу заштитните мерки ............................................................ 59

4.9. Мониторинг ................................................................................................................. 61

5. ВОЗДУХОТ КАКО ЖИВОТНА СРЕДИНА ................................................................... 62

6. ЛИТЕРАТУРА: ................................................................... Error! Bookmark not defined.


4

1. ВОВЕД

1.1. Градежништво, водостопанство, дефиниција. Не спорно е дека експанзивниот техничко технолошки напредок во минатото доведе до множество на рационални решенија сурово оштетувајќи ја природата и нанесувајќи и ненадоместиви губитоци. Создавана е технологија со многу низок коефициент на корисна употреба на природните ресурси (се проценува дека тој коефициент на корисна употреба е околу 4%-5%), со извонредно големо количество на цврсти, течни и гасовити отпадоци. Сите човекови активности како и производството се оценувани исклучително од аспект на критериумите на економските добивки или минимизација на трошоците за производство, при што не се земани во предвид аспектите за неповратно уништување на необновливите ресурси, проблемите со отпадот кои ќе достигнат ниво кое ќе го загрози и самиот живот на Земјата, драстичното опаѓање на квалитетот на живеењето во се позагадената животна средина. Целиот технолошки развој на човештвото се базирал на две големи заблуди: заблудата за неисцрпното богатство на природата и заблудата за безграничната способност на природата за саморегенерација. Технологијата заснована на овие заблуди како и демографската експлозија и нанесоа на животната средина ненадокнадливи штети. Само последните две генерации ја имаат исцрпено и загадено природата повеќе од сите генерации на луѓе пред нас. Добар пример за брзиот развој на индустријализацијата е годишниот модел на астрономот H. Siedentopf. Со овој модел 170-те милиони години на земјината историја се кондензираат во една година од 365 дена. Според овој модел човекот почнал да оди по земјата и да користи орудие на 30 Декември и за 6 минути искоренува 200 животински видови. На 31 декември, 30 минути пред полноќ човекот почнува да го обработува земјиштето што го претставува неговиот прв напор да ја промени површината на Земјата. Сета технолошка еволуција трае 20 минути. Индустриската револуција почнува 36 секунди пред полноќ и во последните 30 секунди човекот ги согорува сите течни и гасни горива кои се формирани претходно, доведувајќи го во опасност и основниот услов за живот, билансот на кислородот (Оприцовиќ, 1986).

Едно од примарните човекови права е секако правото на егзистенција во здрава животна среедина, како витален предуслов за нормален развиток и остварување висок квалитет на живеење. Затоа, во втората половина на 20-тиот век се интензивираат активностите за заштита на животната средина, како во светски рамки, така и кај нас. Голем дел од овие активности со однесуваат на проектирањето и изградбата на нови објекти, при кои се зема во предвид влијанието кое би го имала изградбата и експлоатацијата на објектите врз животната средина. Првичните елаборации од аспект на оцена на влијанијата на објекти врз животната средина во Република Македонија потекнуваат од деведесетите години на 20 век. Во овој период нема лиценцирани субјекти за изработка на документација за оцена на влијанијата на објекти врз животната средина. Објекти за кои најчесто се правени студии за влијание на животна средина се главно од типот бензиски пумпи, фарми, брани и сл. Во периодот од појавувањето на првите елаборати-студии за оцена на влијанијата на објекти врз животната средина е присутна изразена разновидност во поглед на методологијата, содржината и обемот на истите. Во подоцнежниот период, со дополни и измени на законот кој ја регулира предметната материја, се уредува попрецизно вршењето на Определени видови на стручни работи за заштита и унапредување на природната средина и природата, односно се регулира дека оваа


5

дејност да можат да ја обавуваат Научни и стручни организации и други домашни и странски правни лица кои се регистрирани за вршење на тие работи. Со Законот за животна средина од 2005 година се воведува обврска за задолжителна оцена на влијанијата на објектите врз животна средина. Видот на проектите за кои се спроведува постапка за оцена на влијанијата врз животната средина, како и методологијата со која се извршува оваа оцена се пропишани одделно.

Интегрален дел на нашиот живот е средината која се создава со изградбата на објектите. Куќите и зградите во кои што живееме, објектите во кои што работиме, системите за водоснабдување, мостовите, патиштата, железниците, аеродромите, хотелите, далноводите, телекомуникациските мрежи се само дел од листата на разновидните градежни објекти.

Градежништвото е стопанска и општествена дејност, која вклучува проектирање, изградба, реконструкција на објектите, како и оправување со објектите. Во поширока смисла на зборот, под терминот градежништвото се подразбира и производството на градежни материјали, индустријата на градежните машини и опрема. Важна карактеристика на градежништвото е што кон себе поврзува значителен дел од остатокот на стопанските дејности како: електро индустријата, производството на машинските елементи кои се користат во градежништвото, производството на материјали кои покрај во градежништвото се користат и во останатите стопански дејности.

Производ од градежните активности се градежните објекти. Градежен објект (или градба) е се што настанало со изградба и е поврзано со земјиштето, направен од градежни производи и природни материјали и претставува физичка, техничко-технолошка и градежна целина заедно со вградените инсталации, односно опрема.

Со градежништвото се создава физичка инфраструктура за домување и работа, за производство, транспорт, комунална инфраструктура и други основни услуги. Со градежништвото се создава и огромна количина на отпаден материјал и градежен шут од рушењето и реконструкцијата на старите објекти (повеќе од 270 милиони тони годишно на ниво на ЕУ). Исто така, во рамките на ЕУ, градежните објекти се одговорни за потрошувачка на 42% енергија, а градежништвото како сектор се наоѓа на второ место по придонесот на емисиите на CO2.

Водостопанството претставува стопанска дејност со која со која се овозможува користење на водите, заштитата на водите и одбраната од водите. Инженерските објекти кои се градат за да се решат определени водостопански задачи, се нарекуваат хидротехнички објекти. Применетата наука која се занимава со општата теорија на хидротехничките објекти, нивното проектирање, градење и експлоатација се нарекува хидротехника. Основната задача на хидротехниката и на хидротехничките објекти е да го приспособат природниот режим на водите (реките, езерата, подземните води и др.) според потребите на човекот и за заштита на животната средина од штетното дејство на водата.

1.2. Животна средина, дефиниција Во поново време поимот “животна средина” често се поистоветува со поимот ”екологија”, а прашањата од животната средина со еколошките прашања. Помеѓу овие два поими постои суштинска разлика и затоа најнапред ќе се задржиме на нивната дефиниција.


6

Екологијата преставува научна дисциплина која се занимава со проучување на односите на организмите (растенија и животни) и нивните животни заедници со околната средина, како и нивните меѓусебни односи.

Поимот “животна средина” може да се дефинира на повеќе начини:

Животна средина е просторот со сите живи организми и природни богатства, односно природните и создадените вредности, нивните меѓусебни односи и вкупниот простор во кој живее човекот и во кој се сместени населбите, добрата во општа употреба, индустриските и другите објекти, вклучувајќи ги и медиумите и областите на животната средина. (Закон за животна средина, 2005)

Животната средина претставува сложен динамичен систем кој е перманентно изложен на влијанието од техничко-технолошките, биолошките и општествените фактори, во кои се вбројуваат и човековите односи, економијата и политиката.

Медиум на животната средина се: почвата, водата и воздухот.

1.3. Влијание на градежните објекти врз животната средина Изградбата на секој градежен објект доведува до промени на животната средина. Изградбата на автопатиштата, железниците, индустриските објекти, термоцентралите, хидроенергетските објекти, објектите за регулирање на водните токови и другите градежни објекти ја менуваат животната средина. Водата пак е основен медиум на животната средина. Затоа секоја активност поврзана со водата мора да се оценува и вреднува во согласност со влијанието кое би го имала врз животната средина. Влијанијата на објектите врз животната средина може да бидат позитивни и негативни. Поради тоа основна цел на сите истражувањата поврзани со влијанијата на објектите на животната средина е тие влијанија благовремено да се согледаат и да се изнајде решение со кое се елиминираат негативните влијанија (доколку е можно) или во краен случај колку е можно повеќе се минимизираат негативните влијанија врз животната средина.

Некои примери на позитивните влијанија на некои објекти врз животната средина би биле:

• Системите за водоснабдување овозможуваат обезбедување на чиста вода чиј квалитет е постојано контролиран, со што се елиминира можноста за појава на епидемии

• Со изградбата на браните се зголемуваат протоците на деловите од водотекот низводно од акумулациите во услови на маловодие и топлите делови од годината кога е загрозена биоценозата и биотопот во реката. Воедно се зголемува содржината на кислород во водата со нејзината аерација кај испустите. Со тоа се гарантира дека биолошкиот минимум може да се регулира во тек на целата година и по количина и по клучните параметри за квалитет (температура, количество на кислород) согласно со потребите на биоценозата во низводниот дел од системот.

• Со изградбата на браните и акумулациите се ублажува поплавниот бран и се елиминираат поплавите на низводниот дел од реката, што претставува извонредна добивка од аспект на заштита животната средина.

• Се подобрува водниот режим, се намалуваат големите и се зголемуваат малите води, со што занчително се подобрува животната средина во сите населени


7

места низводно од акумулацијата. Со тоа се создаваат услови за поквалитетно урбанистичко решение на населените места.

• Со изградбата на хидроцентралите се овозможува производство на електрична енергија со користењето на водната енергија. Тоа овозможува да се заштедуваат необновливите енергетски ресурси (фосилни горива) и да се намали загадувањето со цврсти, гасовити и течни отпадоци како и термичкото загадување на водотекот.

• Со изградбата на системите за наводнување се овозможува наводнување на земјоделските површини, со што на најдобар можен начин се делува против сушата и се добива борбата за храна.

• Постоењето на акумулации во горните делови на сливовите овозможува интервентно испуштање на вода и спречување на еколошки катастрофи во случај на инцидентни загадувања на реките (хаварија на уреди за пречистување, хаварија во фабрики, излевање на опасни материи при транспорт и др). Интервентното испуштање на чиста и аерирана (богата со кислород) вода е најефикасен начин за санирање на вакви инцидентни загадувања на водата. Тоа е практично единствена активна мерка со која се спасуваат водните ресурси од инцидентни хаварии.

• Пречистувањето на отпадните води, како составен дел на целокупната заштита на квалитетот на водата е една од најзначајните мерки за заштита и унапредување на животната средина.

• Регулација и уредување на водните текови е предуслов за урбанизација на населените места кои се наоѓаат во нивна близина. Со таков вид на градежни зафати се овозможува безбедна, урбанистички уредена и од гледиште на животната средина оплеменета средина за изградба на населени места на бреговите на реките и езерата.

• Антиерозивната заштита на сливовите, посебно со примена на биолошки мерки (пошумување, мелиорации, обновување на деградирани шуми) е клучна мерка за уредување на сливовите.

• Во зоната на водостопанските системи се создаваат услови за развој на туризмот и рекреација на вода, што овозможува похуман живот во оплеменетата околина.

Покрај наведените позитивни влијанија, некои од објектите и системите може да имаат и негативни влијанија на животната средина. Примери на негативни влијанија се: Изградбата на објектите за регулација на водотеците, како и изградбата на системите за одводнување доведуваат до промена на режимот на површинските и подземните води поради кое некои животински видови неможат да опстанат.

Изградбата и експлоатацијата на автопатиштата може да доведат до загадување на површинските и подземните води во непосредна близина на автопатот, појава на бучава, аерозагадување, појава на свлечишта и ерозија на косините, може да ја попречат миграцијата на животинскиот свет од едната на другата страна на автопатот и др.

Со браните како градби се овозможува да се подигне нивото на реките, неретко на големо растојание пред самата градба, при што настанува поплавување на бреговите и подигање на нивото на подземната вода. Тоа го наметнува барањето, при градбата на браните, да се води сметка за условите кои владеат не само на теренот на кој што се


8

гради објектот, туку и многу пошироко. Некои од позначајните негативни влијанија врз животната средина од изградбата и експлоатацијата на браните би можеле да бидат:

• Промена на квалитетот на водата и можност за појава на еутрофикација. Изградбата на браните и акумулациите имаат влијание врз најважните параметри за квалитетот на водата како: температурата, матноста, содржината на кислород и содржината на органските материи. Промената на овие параметри може да дојде до појава на процес на еутрофикацијата која доведува до нивна еколошка деградација.

• Загуба на животен простор на риби и водни растенија. По полнењето на акумулацијата, се потопуваат водните текови во нејзината зона, со што се губи одредена животна средина, во која живеат рибите.

• Загуба на животен простор на диви животни кои се хранат со вегетацијата покрај водните текови, која делумно се губи со потопувањето, по изградбата на браната и полнењето на акумулацијата.

• Потопување на културно историски споменици и локалитети со археолошка вредност.

• Потопување локации со природно наследство. Со планираната акумулација би можело целосно или делумно да се потопат исклучителни геолошки формации, физичко географски или биолошки формации кои имаат исклучителна вредност од естетска, конзервациска или научна гледна точка.

• Блокирање на миграционите патишта на рибите. Некои реки се истовремено и патишта за мигрирање на рибите од морето кон мрестилиштата во планинските делови на водотеците и обратно. Многу преградни места се лоцирани токму на вакви водотеци и го прекинуваат миграциониот пат на рибите.

• Блокирање на миграционите патишта на животните.

• Промена на микроклимата. Големите акумулации влијаат врз промената на микроклимата, менувајќи ја влажноста и температурата на воздухот. Оваа промена се одвива на ограничен простор околу и над зоната на акумулацијата и може штетно да се одрази врз природниот режим на живиот свет, како и врз некои стари споменици, какви што се црквите и манастирите.

Охрабрува фактот дека поголемиот дел на негативните влијанија на животната средина може да се неутрализира со соодветни мерки или да се компензираат со позитивните влијанија во некоја друга сфера од животната средина.

За да може планерот да ги проучи влијанијата на објектите врз животната средина и изнајде соодветни технички решенија со кои се зголемуваат позитивните, а се намалуваат негативните влијанија, потребно е да познаваат основните еколошки законитости. Предмет на понатамошно изучување се само основните поими кои се потребни за успешно планирање и проектирање на објектите, а се со цел да се овозможи заштита на пооделните компоненти од животната средина.


9

2. ЕКОЛОШКИ КАТЕГОРИИ И ЗАКОНИТОСТИ ОД ЗНАЧЕЊЕ ЗА ПРОЦЕСОТ НА ПЛАНИРАЊЕ

2.1. Основни поими: екологија, биотопи, биоценози Екологија е наука која ги проучува односите што постојат помеѓу живите суштества на Земјата и физичката средина во која живеат, како и врските што постојат меѓу различните видови живи организми. Екологијата (грчки: oikox– дом; logox наука, буквално: “домот во кој живееме”) е релативно млада наука која се занимава со проучувањето на заемните односи на живите организми и нивната животна средина. Најголем интерес за екологијата е интеракцијата помеѓу единките и средината, популацијата на некој биолошки вид и средината и помеѓу популацијата на различни видови и средината. Екологијата посветува внимание само на мал дел од Земјата, односно само на Земјината кора.

Клучен поим во екологијата е екосистем, чија дефиниција може најдобро да се прикаже преку поимите биотоп и биоценоза.

Биотоп (грчки: “место на живеење”) е ограден (повеќе или помалку) простор кој нуди слични услови за живот и кој располага со доволно ресурси за опстанок на одредени животни заедници (Ðorđević B., 1990). Тој всушност го претставува неживиот дел од екосистемот, т.е. почвата, водата, воздухот итн. Во нашиот јазик најадекватен термин за биотоп би бил поимот “живеалиште”, односно под биотоп подразбираме живеалиште на одредена животна заедница. Примери на различни биотопи се: планинскиот поток, спора река, планинското езеро, постојаната бара и др.

Биоценоза претставува биотички систем (збир на животни заедници: растенија, животни, микроорганизми) составен од растителни и животински заедници населени на еден биотоп.

Популација е временски и просторно здружена организација на единки од ист вид. Биоценозата се карактеризира со одреден состав на различни популации поврзани со меѓусебна зависност. Токму овие меѓусебни зависности (интеракции) се основна карактеристика на биоценозата. Врските по правило се толку цврсти така да со влошување на условите за живот на еден вид, влошувањето се одразува на целата биоценоза предизвикувајќи дури и нејзино целосно распаѓање. Заради тоа важно е да се истакне дека членовите на биоценозата не се случаен збир на видови, туку претставуваат интегрирана и историски условена целина чија динамика е регулирана со посебни закони. Односите во биоценозата се уредени и урамнотежени, при што на прво место доаѓа односот кон исхраната, размножувањето, скривалиштата и сл. Во поволни услови се развива целосна биоценоза, составена од високо развиени растенија, животни и микроорганизми. Растенијата (производители) користат сончева енергија и со процесот на фотосинтеза произведуваат органски материи, тревопасните животни тие органски материи ги трошат (потрошувачи), додека микроорганизмите (разложувачи) ги разложуваат отпадните материи и со тоа го чистат биотопот од штетни отпадоци и на тој начин припремаат храна за растенијата. Таквата биоценоза е еден беспрекорно поврзан биолошки ланец преку кој се одвива проток, собирање и трансформација на материјата и енергијата. Во тој ланец секој член зависи од останатите членови затоа што едни го снабдуваат со храна, додека други ги отстрануваат неговите отпадоци кои после одреден период би го уништиле. Заради тоа биоценоза не е прост збир на биолошки видови кои ја сочинуваат, туку е биолошки систем од повисок ред во кој


10

квантитетот (број на биолошки видови) прераснал во нов квалитет (биолошки урамнотежен систем).

Биотопот и биоценозата која го населува претставуваат два неразделни елементи кои делуваат еден на друг образувајќи екосистем. Значи може да се формулира:

Екосистем = биотоп + биоценоза

Екосистемот е отворен природен систем во кој се одвива интензивна размена на материјата и енергијата помеѓу пооделните компоненти на системот. Влезни параметри во биотопот се: сончевата енергија, водата, минералните материи и гасови, а излезни се: разни видови на биоенергија, топлина, биогени материи, кислород, јаглендвооксид и други гасови.

Состојбата на екосистемот се дефинира со физичко-хемиската состојба на биотопот и биолошката состојба на биоценозата во него. Екосистемот поседува способност за саморегулација и адаптација така да ја одржува својата стабилност и во одредени граници на промена на состојбата на биотопот и биоценозата.

Терминот “екосистем” се користи за биотопи и биоценози со многу различни големини. Затоа разликуваме микроекосистем (на пример свет на едно паднато дрво во шума), мезоекосистем (една шума, езерце, рибник и др.) и макроекосистем (планински систем, езеро, море и т.н.)

Иако екосистемите во извесна мера се разграничени, постојат зони на нивно преклопување кои се нарекуваат екотони. Во екотоните доаѓа до извесно мешање на биоценозите од соседните екосистеми.

Во екосистемите постојано се одвива процесот на интеракција помеѓу биотопот и биоценозата. Таа цврста врска помеѓу биоценозата и биотопот е основен предизвикувач на динамичноста на екосистемот која се согледува од непрекинатата појава на акција, реакција и коакција.

Акција е делување на биотопот врз биоценозата. Секоја промена во биотопот (на пример промена на хемискиот состав на водата, температурата, водниот режим итн.) нужно како акција се одразува на биоценозата. Како последица од тоа делување настанува реакција со која живиот свет делува на биотопот менувајќи ги неговите карактеристики (физички, хемиски и т.н.). Добар пример е еутрофикацијата на некое езеро, каде заради внесување на хранливи материи во езерото (акција) се поттикнува растењето на водните растенија кое предизвикува лош квалитет на водата (реакција). Взаемното дејство на различни популации внатре во биоценозта претставува коакција, кои попримаат разни облици на соработка (кооперација) или компетиција (соперништво). Добар пример за екосистем е езерото. Неговиот биотоп (вода, брегови и дно) е јасно разграничен, а во биоценозата се застапени сите три видови на организми: произведувачи, потрошувачи, разложувачи, кои се во цврста меѓусебна зависност одржувајќи во езерото некоја состојба на квазистабилна рамнотежа. До колку поради некои антропогени влијанија настане пореметување во чувствителната рамнотежа на производителите, потрошувачите и разложувачите (на пример буење на растенијата како последица од преголемо слевање на растворени ѓубрива во езерото) доаѓа до трајно дестабилизирање на претходно уравнотежените акции, реакции и коакции (доаѓа до “еколошка експлозија” како почеток на еутрофикацијата) и до уништување на езерото како дотогашен екосистем.


11

2.2. Сукцесија, климакс, хомеостаза За да се согледа влијанието на животната средина потребно е да се изучи уште еден многу важен феномен. Тоа е феноменот на сукцесивните промени во составот на биоценозата, односно сукцесија. Постојат: примарни сукцесии (населување на биотоп кој бил пуст претходно) и секундарни сукцесии кога во веќе постоен биотоп се одвива процес на промена на биоценозата, како последица од претходно влошените односи.

Процесот на сукцесија во сосема нов биотоп е следниов. Постанокот на сосема нов биотоп започнува со населување на неколку видови (пионери), а потоа низ процесот на сукцесија се зголемува спектарот на видовите во новиот екосистем. Биоценозите се развиваат и менуваат, се зголемува нивната разновидност, врската помеѓу видовите станува се посложена, пред се во доменот на разновидноста и сложеноста на ланецот за исхрана, се зголемува меѓусебната зависност на видовите, се зголемува вкупната биомаса во системот (познатата “Ѕ” крива на пораст, до постепено стабилизирање на одредено ниво). Тој процес се одвива се додека во крајната етапа на тие сукцесии не се формира квазистабилна биоценоза во која процесите на акција, реакција и коакција се уравнотежени. Таа фаза кога биоценозата е стабилна и урамнотежена со биотопот се нарекува климакс. Биоценозата во фазата на климакс останува квазистабилна се додека не се променат условите во биотопот по пат на природно или антропогено влијание.

Посебно се интересни секундарните сукцесии и тоа при изградбата на браните и акумулациите, кои настапуваат кога во постојните екосистеми ќе се сменат условите во биотопот (во овој случај со изградба на браните доаѓа до промена на водниот режим и т.н.). Секундарните сукцесии доведуваат до обновување на претходниот состав на биоценозата, во склад со новонастанатите услови во биотопот, со нарушениот ланец на исхрана во биоценозата, и т.н. При тоа важи основното правило дека крупните промени во биоценозата настануваат како резултат на малите промени. Понекогаш е доволно со промената во биотопот да се прекине една нишка во претходно складно поврзаниот ланец на исхрана на уравнотежената биоценоза, па да дојде до сериозна промена на целата биоценоза.

Еколошките сукцесии се закономерни процеси. Нивниот развој може да се согледа и со следење на: текот на енергијата во системот, ланецот на исхраната, биохемиските текови, просторните и временските разлики на биолошките видови и антропогените влијанија на системот. Со достигнување на климакс се остварува биоценоза со најдобри биолошки видови, со најголема количина на биомаса и со најсложени врски и интеракции помеѓу видовите, во услови на дадениот тек на енергијата. Воедно, таа највисока фаза на развојот на биоценозата се наоѓа на стабилизирано хомеостатско ниво.

2.3. Еколошки фактори, валентност, ограничувачки фактори Еколошки фактор претставува било кој елемент кој е во состојба да предизвика директно влијание на биоценозата во која било фаза од нејзиниот развој. Еколошките фактори можат да бидат абиотички (фактори од небиолошки карактер) и биотички (фактори од биолошки карактер). Во втората група посебно се издвојуваат антропогените фактори, со кои човекот делува на своето окружување. Во некои водени екосистеми абиотичките фактори се температура на водата, светлината, содржината на кислород, разни хемиски параметри, елементи на природни водни режими (мала вода) и тн. Антропогени фактори се сите човекови влијанија на биотопот: промена на водниот режим, промена на квалитетот на водата на почвата и т.н. Поаѓајќи од аспектот


12

на планирање од големо значение е познавањето на така наречениот ограничувачки фактор.

Уште од 1840 година Леибиг го формулирал основниот закон на минимум, со кој се утврдува дека развојот на растенијата го ограничува оној елемент чија концентрација е минимална. Доволно е само еден елемент кој што е потребен за развојот на растението да недостасува за да престане неговиот развој, иако останатите елементи ги има во доволно количество. Во подоцниот период овој закон добил пошироко толкување, така да е воведен поимот ограничувачки фактор. Еколошкиот фактор станува ограничувачки фактор во оној случај кога се наоѓа под некое критично ниво или пак го надминува некое максимално дозволено ниво. Сите биолошки видови имаат некоја граница на издржливост во однос на различни еколошки фактори, со дефинирани критични точки на максимум и минимум. Надвор од овие критични точки животот на соодветниот вид не е можен по тој фактор. Покрај критичните точки, биолошките видови имаат и зона на еколошки оптимум слика 2.1.

Слика 2.1. Шема на граница на издржливост на видот и зона на оптимумот на еколошкиот фактор

2.4. Ланец на исхрана во екосистемите Ланецот на исхрана во екосистемите го сочинуваат низа на меѓусебно зависни организми. Еден биолошки вид се храни со видот кој што му претходи, а служи за исхрана на другиот вид кој следува после него во ланецот на исхраната. Во екосистемите кои се во состојба на равнотежа, ланецот на исхрана е совршено избалансиран. Затоа познавањето на ланецот на исхрана е посебно важен, бидејќи со нарушување на само една нишка во тој ланец може да се загрози целата низа на организми. Комплетниот ланец на исхрана го сочинуваат продуцентите

Граница на издржливоста на видот

Зона на оптимумот

Интензитет на еколошкиот фактор =>ОптимумMin Max


13

(произведувачи), повеќе нивоа на консументите (потрошувачи) и редуцентите (разложувачи).

Продуценти се растенијата, кои се единствено во состојба со помош на фотосинтезата неорганската материја да ја претворат во органска. Тоа е воедно примарна продукција во екосистемот, а растенијата кои ја остваруваат таа продукција се првите во ланецот на исхраната и затоа се нарекуваат автотрофни (единствени видови кои се во состојба да се хранат сами). Од вкупната новосоздадена органска материја (бруто примарна продукција) еден дел трошат самите растенија за задоволување на своите животни процеси. Остатокот од нето примарната продукција е на располагање на наредното ниво во ланецот на изхраната.

Конзументите се хетеротрофни организми кои се хранат на сметка на веќе создадената биомаса. Првите конзументи (фитофаги) се тревопасни животни и бројни инсекти кои се хранат со растенијата. Втори конзументи се животните кои се хранат со првите конзументи (зоофаги), додека трети конзументи се крволочните животни (грабливци, лешинари) кои се хранат со животните од второто ниво на конзументи. Можат да се издвојат конзументи од повисоко ниво, затоа што ланецот на исхрана може да се состои од 5-6 нивоа.

Редуцентите го завршуваат ланецот на исхрана. Тоа се организми (сапрофаги) кои ги разложуваат сите органски материи во екосистемот.

2.5. Кружење на материјата во екосистемот За синтеза на протоплазмата на живите организми им е потребно околу 40 елементи, од кои некоии од нив (макроелементите) се потребни во поголема количина (H, C, N, K, P, и т.н.), додека микроелементите се потребни во многу мала количина (Fe, Mg, Cu, и т.н.). Сите тие елементи непрекинато поминуваат од органска во неорганска материја во рамките на многу сложени биохемиски циклуси. Тие циклуси се: воздушен тип на кружење на елементите и седиментационен тип на кружење каде почвата е основен резервоар. Во продолжение ќе се прикажат само некои начела на кружењето на најзастапените елементи.

Кружењето на јаглеродот, најзастапен елемент во сувата материја со 49%, започнува и завршува како јаглендвооксид во атмосферата. Со фотосинтезата се вградува во биомасата, а низ процесот на дишење, при разградување на биомасата или со согорување повторно се враќа во атмосферата како CO2.

Кружењето на кислородот е во најтесна врска со кружењето на јагленородот со одредена инверзија: кога јаглеродот од атмосферата се вградува во биомасата, кислородот се ослободува, а се троши во процесот на дишење и согорување. Целиот досегашен живот на планетава се базира на исполнување на неравенството:

Фотосинтеза > Потрошувачка на кислород

со кое се прикажуваат резервите на фосилните горива, како позитивен биланс на тие два процеси. Овој познат факт е истакнат за да се истакне и помалку познатиот факт дека човекот со преголемо согорување на фосилните горива и уништување на шумите како примарен производител на кислород, ја нарушува рамнотежата на релацијата кислород- јаглендвооксид. Со тоа доаѓа до намалување на количината на кислород, што претставува најголема опасност за Земјата.


14

Кружењето на азотот е многу посложен процес. Најголем процент го има во атмосфера (околу 79%), но од неа можат да ја користат само некои бактерии. На второ место е почвата каде се наоѓа во облик на неоргански соединенија (нитрати, нитрити и др.) и органски материи (аминокиселини, уреа) кои настануваат со разградување на биомасата. Тој азот воглавно го користат растенијата со помош на кореновиот систем. При интензивно земјоделие мора да се внесува со помош на вештачки ѓубрива.

Фосфорот како важен составен елемент на протоплазмата кружи доста едноставно. Растенијата го превземаат фосфорот од фосфатите, а при разградувањето со помош на бактериите повторно се создаваат фосфати.

Слична е состојбата со калиумот како и со микроелементите (Mg, B, Mn) кои во земјоделието се додаваат вештачки.

2.6. Проток на енергијата низ екосистемот и производството во неа Во екосистемот непрекинато се одвива сложен трансфер на енергија. Во такви системи воедно можат да се пратат првиот и вториот принцип на термодинамика. Првиот е дефиниран со познатиот закон за одржување на енергијата, додека вториот (закон на ентропија) може да се формулира на различни начини, од кои како најпрегледен од аспект на екологијата се истакнува дека во секој процес на пренос или трансформација на енергијата одредена количина на енергијата се расејува во вид на топлина која го напушта екосистемот. Тоа значи дека за разлика од материјата која кружи, енергијата само протекува низ системот.


15

3. ВОДАТА КАКО ЖИВОТНА СРЕДИНА

3.1. Вовед Водата е основен ресурс што го овозможува и одржува животот на земјата, а присаството на неврзана вода во течна состојба ја чини земјата единствена меѓу останатите познати планети. Сепак околу 96% од слободната вода е морска, а околу 3% е мраз и снег – значи свежата (слатка) вода е само 1% и е релативно редок т.е дефицитарен ресурс. Во многу делови на светот недостигот од доволно чиста вода најверојатно ќе биде еден од најкритичните проблеми на 21-от век. Во Европа пристапот до чиста вода е генерално слободен, и големи количества се користат за употреба во домаќинствата, за ладење, миење и чистење во индустријата и за наводнување во земјоделството. Овие активности имаат влијание врз водните ресурси како во поглед на квалитетот така и на квантитетот.

Хидрологијата е наука која ја изучува појавата, временската и просторната распределба на водата, како и режимот на водите на површината, во атмосферата и под земјата. Хидрологијата ги проучува процесите на преод на водата од атмосферата на површината на земјата, од површината под земјата и обратните процеси независно од агрегатната состојба. Таа го изучува режимот на водите од квантитативен и квалитативен аспект. Планирањето на било каков развој што би влијаел врз водите наложува познавање на варијациите на квантитетот (запремината и протокот) и на материјалите што тие ги носат со себе (водниот квалитет).

3.2. Дефиниции и концепти за квантитетот на водата

3.2.1. Вовед Студиите за квантитетот на водата го опфаќаат акумулирањето на водата во различни системи на животната средина, протокот на вода во рамките на тие системи, како и помеѓу нив. Водата во природата под влијание на сончевата енергија и дејството на силата на гравитација се наоѓа во непрекинат процес на движење. Испарувајќи од површините на реките, езерата, морињата, океаните, копното и растенијата водата преминува во атмосферата во вид на водена пареа. Водата може да помине во атмосферата и директно од цврста состојба (лед, снег), што претставува процес на сублимација.

Во процесот на движење на воздушните маси, водената пареа се пренесува над површината на земјата, при одредени услови се кондензира и паѓа на земјината површина во вид на дожд, снег или друг вид на врнежи. Дел од врнежите кои паѓаат на површината на земјата истекуваат во реките, морињата и океаните, дел од водата се инфилтрира во подземните слоеви, а еден дел повторно испарува во атмосферата. После извесно време дел од водата која понира се појавува на површината на земјата во вид на извори или, пак директно истекува во некои површински токови. Водите кои истекуваат од изворите отекуваат во реките, езерата и морињата, односно океаните. Во сложениот кружен циклус водата од една поминува во друга агрегатна состојба. Кога е во прашање подземниот дел на хидросферата (литосфера) треба да се истакне дека сите видови на вода се наоѓаат во рамнотежна состојба: водена пареа ⇔ мраз ⇔ хемиски врзана вода ⇔ физички врзана вода ⇔ капиларна вода ⇔ слободна (гравитациона ) вода.


16

Слика 3.1. Кружење на водата во природата Легенда:1-врнежи, 2-водопропусни карпи, 3-слабо пропусни карпи, 4-непропусни карпи, 5-извор, 6-правец на движење на водата и водената пареа

Во овој систем рамнотежата е повратна. Ако во некој дел од земјината кора количството на вода се намалува, тогаш во некој друг дел се зголемува за истото тоа количество. Најглавното одлика на водниот систем на Земјата е хидролошкиот циклус во кој што:

• Водата испарува (воглавно од океаните коишто покриваат >71% од земјината површина) и формира водена пареа во атмосферата

• Водената пареа кондензира и се враќа на земјата во вид на врнежи

• Водата истекува од земјата кон морињата и океаните Оваа глобална циркулација на водата претставува затворен систем без поголеми односно значајни придобивки или загуби. Спротивно на ова, предел, регион или масив може да се разгледуваат како отворен систем на проток, со влез (I) и излез (О) кои го контролираат количеството на вода во системот. Од овде произлегува расположливата вода т.е водниот биланс кој може да се претстави како

I – O = ∆S

Каде што ∆S = промена во волуменот (при I>0 се зголемува а при I<0 се намалува). Најзначајниот влез за почвата се врнежите. Излезите се евапотранспирацијата, инфилтрација во подземни води и површинското истекување (главно во реките).


17

Слика 3.2. Шематски приказ на хидролошки циклус.

3.2.2. Речни сливови

За оценка на водите треба да се познава хидрологијата на сливот. Тоа може да биде:

• Речен слив (басен) – дефинирано како „земно пространство од кое што целото површинско истекување преку систем на потоци, реки или езера се слева во море преку речно устие, широко устие или делта” или

• Речен подслив – дефиниран како „земно пространство од кое што целото површинско истекување преку систем на потоци, реки или езера се слева во конкретна точка од еден воден тек најчесто езеро или речен слив”.

Сливот како систем обезбедува одличен фокус за научни истражувања, управување со водите и студирање на проценката на влијанието. Водниот биланс му е следен:

• Главен влез се врнежите, иако дотекување од подземни води може да се појави кога подземните води се дел од два или повеќе слива

• Излези се евапотранспирација, површинско и подземно истекување.

Во рамките на еден слив можат да се препознаат различни компоненти.

Излезен профил е местото сместено во рамките на сливот кое може да ги прими површинските и (или) подземните води од повисокиот дел на сливот и го има следниов воден биланс:


18

(Pn + Rs + Rn) – (ET + Qs + Qg) = ∆S

каде:

Pn – врнежи

ET - евапотранспирација

Rs – површински дотек

Qs – површински истек

Rn – подземен дотек

Qg – подземен истек

∆S – – промена на резерви на вода во сливот.

Релативното значение на влезовите и излезите зависи од бројни фактори вклучувајќи ја и местоположбата на излезниот профил во сливот. Во колку е избрана локација во горниот дел на сливот, таа во голема мерка може да зависи од врнежите, и може да биде многу чувствителна на недостаток од вода за време на сушни периоди. Од друга страна пак, ако е избрана локација во долниот дел од сливот, таа е подложна на ризик од поплави.

3.2.3. Врнежи и евапотранспирација Врнежите (Pn) и евапотранспирацијата (ET) се носители на размената на атмосферските и земјишните води и водниот биланс на сливот се менува во зависност од рамнотежата меѓу нив. Ова може да се изрази како однос Pn:ET или метеоролошка водна рамнотежа (Pn-ET). Кога Pn>ET се јавува вишок од вода кој се празни преку истекување; кога Pn<ET има недостиг од вода што води кон редукција на акумулираната вода и намалено истекување.

Долгорочно односот Pn:ET е функција од локалната и регионалната клима. Вообичаено во зимскиот период се јавува вишок, додека пак во летниот период се јавува недостиг од вода. Во нашиот регион недостигот од вода е резултат на високата ЕТ и на намалените врнежи во летниот период. Ова е резултат на тоа што: а) испарувањето се зголемува како резултат на зголемените температури и намалената влажност и б) транспирацијата се зголемува со почетокот на вегетациониот период на растенијата. Но се случува ЕТ и да се намали често за време на сушните периоди поради дефицитот на почвената влажност. Ова влијае на транспирацијата и растењето на билките што ја објаснува потребата за наводнување на посувите места.

Метеоролошката водна рамнотежа прикажува значителни, непредвидливи варијации, особено присатни во последниве години, со забележливи отстапувања од нормалните сезонски шеми. Се мисли дека овој тренд е поврзан со глобалното затоплување. Нивото на почвената влажност, дотокот во подземните води и водостојот на реките се многу чувствителни на промената на односот на Pn:ET, коишто пак имаат сериозно влијание врз сливовите.

Метеоролошката водна рамнотежа е под влијание и на други фактори освен климата. Овде се вклучени: состојбата на почвата пред дождот, нивото на подземните води, обработливоста на почвата, распространетоста на површинските води и распространетоста и видот на вегетацијата. Последново е важно поради:


19

• Интерцепцијата (задржувањето) на врнежите од страна на вегетацијата и дирекното испарување поради кое водата не допира до земјата. Оваа загуба заради интерцепција (што придонесува на ЕТ) варира заради различната способност на разни видови вегетација за интерцепција. На пример може да достигне до 25% од врнежите во густи листопадни шуми, високи четинарски шуми и области со високи треви. Овој процент е многу помал во области со ниско зеленило.

• Транпирацијата може да врати повеќе од 50% од врнежите во атмосферата иако тоа исто така зависи од видот на вегетацијата. Процентот е повисок во шумски области, а понизок во области со ниско зеленило.

Комбинацијата на интерцепција и транспирација може да попречи повеќе од 75% од врнежите, оставајќи само помалку од 25% да се претворат во истекување – што значи дека вегетацијата е голем фактор кој влијае на истекувањето. Интерцепцијата и транспирацијата се значително намалени кога вегетацијата е заменета со градби, и ова е главна причина за поголемо истекување од урбани средини. Слично на ова, култивираното земјиште е ретко покриено со вегетација и овозможува поголемо истекување.

3.2.4 Инфилтрација и површинско истекување Поголемиот дел од врнежите кои доаѓаат до површината на земјата се инфилтрираат во почвата каде што се зачувуваат, испаруваат, се користат од вегетацијата преку кореновиот систем на растенијата или пак продираат во внатрешноста под дејство на гравитацијата. Преоѓањето од подземни (инфилтрирани) води во површински води нормално е долг и бавен процес. Но, ако врнежите го надминат абсорбциониот капацитет на почвата, вишокот на вода се собира во почвени депресии или истекува по површината како површинско истекување.

Најчесто до надминување на абсорпциониот (инфилтрациониот) капацитет доаѓа при поројни, обилни или долготрајни врнежи (особено ако почвата веќе е со голема влажност) или кога напластениот снег започнува нагло да се топи. Сепак инфилтрацијата и придружното површинско истекување зависат од:

• длабочината и текстурата на почвата,

• падот на земјиштето и покриеноста со вегетација – површинското истекување се зголемува при поголеми падови на земјиштето и слаба покриеност со вегетација што често доведува до ерозија и ненадеен поплавен бран.

Инфилтрацијата драстично се намалува при набивање на земјиштето (на пр. на градилишта), а сосема се спречува при водонепропустливо земјиште. Со ова се зголемува површинското истекување во урбана средина, а се намалува можноста за појава на подземни води под објектите.

3.2.5. Подземна вода Под терминот води ги подразбираме површинските води, вклучувајќи ги и постојаните водотеци или водотеците во коишто повремено тече вода, езерата, акумулациите, изворите и подземните води.

Под подземни води се подразбираат сите води во течна, гасовите или цврста состојба, коишто се наоѓаат под површината на земјата и ги заполнуваат најразновидните шуплини, пукнатини и друг празен простор во карпестите маси, каде пристигнале


20

главно по природен пат и со природните процеси (Јовановски М, Гапковски Н, Доневска К., 2006).

Подземниот систем може да се раздели на две зони. Едната е незаситена зона, каде покрај вода во почвата, порите се заполнати со воздух, а втората е заситена зона каде што целиот расположлив простор е заполнет со вода. Својствата на почвата (особено структурата и текстурата) влијаат врз способноста за задржување на водата (во незаситената зона) како и на хидрауличката водопропустливост.

Ако водата наиде на непропустлив слој во незаситената зона, таа може да се акумулира или да почне да тече надолу во подолните слоеви (но ова количество е минорно). Во заситената зона, подземните води обично се задржуваат во средини наречени аквифери. Аквифер е потповршински слој или слоеви на карпи или други геолошки формации со задоволителна порозност и водопропустливост, коишто овозможуваат црпење на значајни количества подземни води. Подземните води во заситената зона можат да се поделат на: слободна или фреатска вода (ограничена од горната страна со слободно водно ниво, а од долната страна со водонепропусни наслаги) и затворена или артеска вода (меѓу две водонепропусни средини).

Нивото на подземната вода вообичаено има сезонски циклус. Резервите од вода се исцрпуваат во текот на летото, кога истекувањето кон изворите и реките продолжува но: а) влезот е минимален поради меторолошкиот воден дефицит и б) исцрпувањето на подземните води се зголемува. Повторно полнење на подземната вода обично се јавува преку зимата кога има меторолошки воден суфицит и помало исцрпување. Како последица на погоре кажаното таканаречената подземна суша се јавува повеќе како резултат на намалени врнежи преку зимата отколку од долги, суви летни периоди. Сериозна суша се појавува кога а) последователно се појавува сушна зима и сушно лето и б) зимското полнење е потпросечно во текот на неколку последователни години.

Генерално подземното течење е споро, ретко преку 10 м/ден а понекогаш и помало од 1 м/година. Колку е подлабоко во земјата толку и течењето е поспоро. Водата може и да се искачува (на кратки растојанија) од водното ниво на подземната вода по капиларен пат, а потоа да биде искачена уште погоре кон земјината површина поради евапотранспирацијата. Но водата од длабоките слоеви не може да стигне до површината и тогаш таа: а) не е достапна за вегетацијата и б) исцрпувањето мора да се врши со пумпи. На некои места сепак досега до површината и се појавува како извор или директно се влева во некој поголем речен ток.

Во многу сливови подземната и површинската вода се наоѓаат во заемна спрега при што подземните води го овозможуваат базното истекување во реките и во периодот кога има малку врнежи. Во овие системи малите води најчесто се јавуваат поради зголемено црпење на подземните води. Понекогаш подземната вода е важна за одржување на мочуришните еко-системи, што значи дека тие се загрозени при недостаток на подземна вода.

3.2.6. Површински води Површински води се сите проточни и непроточни води на површината на земјата.

Површинските води може да се поделат на неподвижни како што се езерата, акумулациите и слично, каде што хоризонталното движење т.е проток е многу мало, и проточни (потоци, реки и сл.) каде што движењето е значително. Неподвижните води се појавуваат во земјишни депресии или во долини каде што има природни или вештачки брани зад кои што се акумулира вода. Големината им е различна од сосема мали (бари) до многу големи езера и вештачки акумулации, кои што на многу места во


21

светот се главни водни ресурси. И покрај тоа што има мал хоризонтален истек тие не се статични системи. Многу од нив имаат влезни и излезни текови (на пример Охридското Езеро), а секако тука е и движењето на водата од подземјето кон површината на земјата т.е дното на езерото. Како последица на ова нивото на водата а) може да се смени во рамките на неколку часа и б) влијае на локалните подземни води и водотеци. Исто така постојаните води примаат вода и од врнежите, а губат значителна количина преку испарувањето.

Река е водно тело коешто постојано или повремено тече по површината на земјата, но коешто може, во дел од својот тек да тече и под земја. А под површинско водно тело подразбираме одделен и значителен елемент на површинска вода, како езеро, слив, река или канал, акумулација, водотек, или дел од водотек, река или канал. Речната мрежа ја сочинува систем од речни корита кои служат за транспортирање на површинските и на подземните води. Таа може да биде составена од постојани и повремени водотеци.

Проточното количество во водотекот зависи од подолжниот пад на водотекот (или на каналот), формата на попречниот пресек и неговата површина, како и од рапавината на коритото (или на каналот). Појавата на зголемување на нивото на водата и протокот во водотеците се нарекува поплава. Протокот и нивото на водата во водотеците, може бргу да пораснат како одговор на појавата на интензивни врнежи. Во случај на ограничен капацитет на коритото доаѓа до нивното излевање надвор од него и поплавување на околината. Појавата на поплавите е резултат пред се на поројни и долготрајни дождови, нагло топење на снегот или пак комбинација на некои од овие фактори. Секако појавата на поплавата зависи и од влажноста на земјиштето пред појавата на дождот, нивото на подземните води, видот и распространетоста на растителната прекривка, степенот на обработеност на земјиштето, распоредот на реките во речниот слив, гоемината и обликот на сливот и др. (Поповска Ц., Ѓешовска В., Доневска К.). Ризикот од појава на поплава е првенствена причина за проучување на протокот низ водотеците во студиите за проценка на влијанието врз животната средина. Поплавниот бран обично е краткотраен, но високи нивоа на вода во водотеците е можно да се одржат и во подолг период.

Во последно време и малите води се предмет на проучување во студиите за проценка на влијанието на животната средина. Долготрајните суви периоди можат да предизвикаат намалување на водите во реките или дури пресушување особено ако истите имаат природно мал базен проток или пак се подложени на црпење. Малите води се сериозен проблем во поглед на одржувањето на еко-системите т.е речната екологија како и за водоснабдувањето на населението, наводнувањето, енергетиката и индустријата доколку тоа зависи само од црпењето на водата од реките или акумулациите. Без дотек од реките само најголемите акумулации се во можност да ги задоволат потребите од вода за време на сувиот летен период, дури и ако пред почетокот на сезоната биле исполнети до максималното ниво.

3.3. Дефиниции и концепти за квалитет на водата

3.3.1. Вовед Квалитетот на водата се однесува на физичките и хемиските својства на површинските и подземните води. Во физичките својства се вклучуваат: температурата, вкус, мирис, боја, провидноста, присуство на некоја одредена друга материја, а хемиските својства зависат од видот и концентрацијата на присатните растворени хемикалии.


22

Водата во природата никогаш не е чиста; таа секогаш содржи некои растворени хемиски супстанци кои што доаѓаат од атмосферата, почвата или од карпите. Хемискиот состав на водата многу зависи од геологијата и од климата во сливот. Поради тоа има големи варијации во присатноста на разни супстанци во природната вода, вклучувајќи и нутриенти.

Реките можат со себе да носат различни материи. Фините суспендирани честици нема да се исталожат на дното освен при многу бавен тек. Дури и во постојани води, тињата останува растворена извесно време пред да потоне на дното и да стане талог. Речниот талог може да биде во вид на тиња, груб песок, чакал и поголеми камења. Талогот може да се движи, но само кога брзината на текот е доволна за придвижување на исталожениот материјал на дното.

Човечкото влијание врз квалитетот на водата вклучува промена на концентрацијата на природно присатните хемикалии (на пример нитрати, фосфати, метали), внесување на нови синтетички супстанци (на пр. пестициди) и промени во исталожените материјали. Загадување на водата претставува внесување на материи и супстанции (непосредно или пак посредно) или топлина во водите, од страна на загадувачи кои можат да го загрозат здравјето на луѓето или квалитетот на водните екосистеми или копнените екосистеми кои зависат директно од водните екосистеми.

Генерално изворите на загадување може да се поделат на два типа: точкасти и дифузни. Точкасти извори на загадување е стационирана локација или неподвижна постројка од којашто се испуштаат загадувачките материи и супстанции односно поединечен определив извор, (цевка, канал, брод, рудник и слично). Дифузни извори на загадување- се широко распространети активности каде што неможе да се идентификува поединечен определив извор (ѓубривата, органското ѓубриво, пестициди, биоцидни материи и супстанции и слично).

Влијанијата од објектот врз квалитетот на водата ќе зависат не само од типот на проектот туку и од типот и квалитетот на рецепиентот (река, езеро, море). На пример реките го носат загадувањето низводно така што загадената вода треба да помине големо растојание за да загадувачите се разградат или да се намали нивната концентрација. Постојаните води како што се барите или езерата имаат наталожено многу нанос, движењето на водата во нив е многу бавно, загадувачите се таложат, а нивното влијание се интензивира со тек на време.

3.3.2. Абиотички фактори на водата како животна средина Водата како биотоп ја карактеризираат нејзините физички и хемиски својства и нејзиното движење. Променливоста на густината на водата е многу важен абиотички фактор. Како што е познато најголемата густина (1000 кг/м3 има при +4 оC). При повисока и пониска температура густината на водата се намалува што е причина за термичка сепарација во езерата, која е важна од еколошки аспект. Разладување на водата се врши со истовремено дејствување на три процеси: испарување, зрачење и конвекција (струење на ладни и топли слоеви). На +4 оC конвекцијата се прекратува, а со понатамошното разладување се формира мраз кој почнува да делува како термички изолатор. При замрзнувањето на водата се ослободува топлина која ја загрева водата на контактот со мразот успорувајќи го понатамошното замрзнување. Оваа особина има извонредно еколошко значење: од една страна го овозможува живот во водата како биотоп и во зимски услови, а овозможува течење на водата под мразот и нејзино користење во зимскиот период.


23

Температурата на водата е една од клучните еколошки фактори за животот на рибите. При зафаќањето на водата од акумулациите мора да се внимава на топлотните слоеви заради низводната температура на водата како животна средина на рибите.

Термичкиот капацитет на водата изразен преку специфичната топлина на водата исто така е важен еколошки фактор. Специфичната топлина (количина топлина потребна за загревање на 1 гр за 1 оC) која за вода на +15 оC изнесува 4,187 J, неколку пати е поголема од специфичната топлина на другите материи (воздух 1J, глина 0,9J, челик 0,46J и т.н.) Тоа значи дека водата најдолго се загрева, но затоа при ладење ослободува најголема количина на топлина. Таа особина и дава на водата посебно значење:

• При системите за ладење (термо електрани и нуклеарни електрани) и системите за греење (топлани).

• Има позитивно влијание врз микро климата покрај големите водни површини, бидејќи ги намалува екстремно високите температури, а ги зголемува ниските температури.

• Со наводнувањето, во почвата се внесува додатна енергија која благотворно делува на културите.

pH вредноста на водата како биотоп е многу важен еколошки фактор. Рибите поднесуваат киселост во граница на pH=5-9 и ако постојат видови кои можат да опстанат и на понеповолни услови. Вредност на pH>10 е смртоносна за сите видови на риби. Од анализите на Организацијата за храна и земјоделство при Обединетите нации (Food and Agriculture Organization of the United Nations) се дадени прегледи за влијанието на pH вредноста врз слатководните риби во Европа.

Содржината на кислород во водата е многу важен еколошки фактор кој често се јавува како ограничувачки фактор. Степенот на заситеност на водата со кислород е обратно пропорционално со нејзината температура. Во табелата 3.1. е прикажана содржина на кислород во еден литар слатка вода растворен до заситување при притисок од 1 бар.

Табела 3.1. Содржина на кислород во 1л вода ратворен до заситување при притисок од 1 бар

Температура на водата во оC 0 5 10 15 20 25 30

содржина на О (cm3/L) 10,24 8,98 7,96 7,15 6,50 5,95 5,48

содржина на О (mg3/L) 14,16 12,37 10,92 9,76 8,84 8,11 7,53

(извор: Ðorđević B., 1990, Vodoprivredni sistemi)

Водата е релативно сиромашна со кислород и во неа ретко се достигнува состојба на заситеност. Заради тоа во топлите делови од годината кога температурата на водата во реките може да достигне и 30 оC содржината на кислород во неа често станува ограничувачки еколошки фактор. На овој фактор човекот може успешно да делува со соодветно управување на системите: со испуштање на ладна вода од акумулацијата (се испушта вода со посакувана температура со користење на селективни зафати на водата од акумулацијата), а со распрскувањето на водата во млазеви кај затварачите се сатурира кислород до заситување. Разните видови на риби различно реагираат на намалената содржина на кислород во водата.


24

Во природата кислородот во водата се внесува на два начини:

• Со зафаќање од атмосферата со циркулација на струите и турбуленција на токот, при мешањето на слоевите на вода овозможуваат кислородот да пристигне и до најдлабоките делови на езерото.

• Низ процесот на фотосинтеза од зелените растенија кои живеат во водата со кој се овозможува да се ослободи кислород. Во езерата во летниот период планктонските алги произведуваат интензивно кислород што може да доведе и до сатурација на површинските слоеви, а во ладниот дел од годината при ладењето на површината тие слоеви богати со кислород се спуштаат кон дното, внесувајќи во нив нови количини на кислород. Меѓутоа до колку во езерото има многу органски материи доаѓа до нивно разградување кое не само што го троши кислородот, туку создава и токсични гасови: метан, сулфурводород итн.

Минералните соли расторени во водата (сулфати, карбонати, хлориди и т.н.) исто така се значаен еколошки фактор. Поголема содржина на некои соли делува како ограничувачки фактор. На пример солите на фосфорот и азотот се од примарно значење затоа што овие елементи влегуваат во составот на белковините, па нивниот недостаток може да биде ограничувачки фактор. Посебно малку фосфор има во олиготрофните езера како што е Охридското Езеро во кое има 3-4 mg/m3, додека во еутрофните езера на пример Дојранското Езеро го има неколку пати повеќе, бидејќи се регенерира со разложување на органските материи на дното.

Еколошки фактор е и проѕирноста на водата бидејќи од неа зависи процесот на фотосинтеза како и однесувањето на некои водени организми.

Загадувањето на водата е се поприсатен абиотски фактор од антропогено потекло. Внесувањето на киселините резултира со многу штетни последици, како што е намалувањето на pH вредноста на водата и отровното дејство на анјоните. Алкалните отпадни води кои ги испуштаат фабриките за преработка на кожа, текстилните фабрики и некои фабрики за преработка на храна можат во голема мера да ја зголемат pH вредноста во водните ресурси што доведува до опасност за живите организми. Хлорот кој често се јавува во отпадните води има токсично дејство и при многу мали количини (0,1-0,2 mg/L), делува смртоносно за рибниот подмладок и раковите, а во комбинација со фенол формира многу токсична материја хлор-фенол која предизвикува помор на рибите. Останати токсични материи кои предизвикуваат уништување на рибниот фонд се: амонијак, фенол, бакар, пестициди, детергенти, тешки метали, органски материи и др.

Концентрацијата на растворен кислород во водата може многу да влијае на животинскиот свет и комерцијалното риболовство т.е ловиштата на риба. Нивото на кислород природно варира помеѓу водните слоеви, а често и во нивните рамки. Поради турбулентното движење на водата брзите водотеци содржат колемо количество на кислород абсорбиран од атмосферата. Помало количество има во спорите водотеци, особено ноќе. Во постојаните води, нивото на кислород варира во опсег од презаситени преку ден до нула преку ноќ. Големите водни површини во погорните слоеви имаат поголемо присуство на кислород за разлика од подолните слоеви кои што се далеку од атмосферата и кај кои често се јавува недостиг.

Недостиг од кислород може да се јави и од загадување, воглавно од органска природа и извори како почвата, или пак од земјоделски или индустриски влијанија. Ниското ниво на кислород може да доведе до зголемено ниво на потенцијално опасни хемикалии (амонијак, метан, тешки метали).


25

3.3.3. Карактеристики на животните заедници во реките и езерата Движењето на водата и нејзината брзина се едни од клучните еколошки фактори. Заради разликите во брзините и содржината на кислород, особеностите на биоценозата се разгледуваат према деловите од водениот ток.

Брзите водотеци ги карактеризира ниска температура, мали длабочини и висока содржина на кислород, што го условува составот на биоценозата. Планктонски организми скоро нема, а живиот свет го сочинуваат само организми прилагодени за живот во брзи води.

Спорите водотеци се карактеризираат со мала брзина и повисоки сезонски температурни осцилации, помала количина на кислород и песокливо-милен состав на дното. Во нив се развиваат планктони и поголем број на водени растенија. При успорувањето на овие водотеци во голема мера не се менуваат хидрауличките услови и во такви услови опстануваат сите видови на жив свет и биоценозата брзо се доведува до повторна рамнотежа. Во овие услови треба да се води грижа за миграцијата на рибите за време на мрестот со изградба на рибни патеки, скалила или преводници. Поголема опасност од променета на хидрауличкиот режим за овие видови на водотеци е загадувањето кое може да доведе до радикално разградување на биоценозата.

Доста е прегледна поделбата на реките на зони према доминантните видови на риби кои живеат во нив (зона на пастрмки, зона на мрени, итн.)

Природните и вештачките езера како поголеми биотопи ги карактеризираат длабински зони. Се забележуваат следниве длабински зони:

• површинскиот слој со длабочина до 15 метри е епилимнион во кој се одвиваат процесите на промена на температурата и турбуленцијата на водата;

• под површинскиот слој е слојот наречен металимнион во кој температурата на водата значително се намалува во зависност од длабочината (дури и по 3oC/m) и

• на дното е слојот наречен хиполимнион кој содржи ладна вода со најголема густина (најчесто 4 oC). Овој слој добива кислород со сезонското мешање на слоевите. Начинот на разграничување на тие слоеви е прикажан на сликата 2.5.

Слика 3.3. Разграничување на длабинските зони на езерата


26

Према количината на хранливи материи за развој на биоценозата, езерата се делат на:

• Олиготрофни езера се длабоки, прозирни и чисти езера со длабок хиполимнион. Имаат мала органска продукција заради постоењето на малку храна, потрошувачката на кислород е мала, па затоа водата е скоро заситена со него. Заради интензивно мешање на слоевите дури и хиполимнионите слоеви се богати со кислород но и поради фактот дека на дното нема многу органски материи и нема распаѓање на такви материи. Во овие езера живеат риби кои бараат повеќе кислород (разни видови на пастрмка, мрена, белвица). Типичен пример за такви езера се Охридското Езеро и Преспанското Езеро.

• Еутрофни езера се релативно плитки, потопли од олиготрофните езера и богати со органски материи. И покрај тоа што има големо производство на кислород, него го нема во доволна количина, посебно во долните слоеви бидејќи се троши за разградување на органските материи кои паѓаат на дното. Во летниот период има голем број на фитопланктони (кои се примарен продуцент во процесот на фотосинтезата) кои произведуваат кислород и зоопланктони (кои се први консументи)- потрошувачи на кислород. Водата е со зеленкаста боја и застапени се риби кои се задоволуваат со мала количина на кислород (црвеноперка, крап). Пример за вакво езеро е Дојранското Езеро. Преоден облик помеѓу олиготрофните и еутрофните езера се мезотрофните езера.

• Дистрофните езера се разликуваат од еутрофните езера по високата количина на хумусна киселина што ја прави водата со pH вредност од 4 до 6. Водата е жолта до кафеава, има мала прозирност. Количеството на кислород е многу мало дури и на сосема мали длабочини. Во овие езера опстануваат биоценози со најголема отпорност и мала потреба од кислород. Овде спаѓаат мочварен тип на езера и езера кои доживеале еутрофикациона деградација. Типичен пример е езерото Палиќ, кое е спасувано со мерки за санација, вклучувајќи го и физичкото отстранување на исталожените органски материи од дното.

• Вештачките езара се типичен пример за динамички екосистем во кој се одвиваат секундарни сукцесии. Најпрво се по правило олиготрофни, богати со кислород и со ниска продуктивност. Со текот на времето биолошката продуктивност се зголемува, во крајбрежната зона се развиваат растенија како примарни продуценти па езерото постепено преминува во еутрофно со зголемувањето на видовите и богатството на биоценозата. До колку нема деструктивни антропогени влијанија (загадување, прекумерно внесување на хранливи материи) езерото може низ процесот на сукцесија да достигне климакс со многу разновидна и стабилна биоценоза. До колку антропогените влијанија се интензивни и деструктивни, доаѓа до негова интензивна еутрофикација.

3.3.4. Еутрофикација на езерата Еден затворен езерски екосистем проаѓајќи низ сукцесивните промени ја достигнува рамнотежната фаза со потполна стабилизација на рамнотежата помеѓу биотичките и абиотичките компоненти на системот. Меѓутоа заезерените води како екосистем се се помалку затворени системи. До колку во такви екосистеми од надворешната средина влегуваат хранливи материи -нутриенти (со испирање на природни и вештачки ѓубрива од сливот и носење на хумусни материи), таквиот систем станува значително попродуктивен во создавањето на органски материи. Започнува процесот на еутрофикација-стареење на езерата (акумулациите), кој на крајот доведува до одумирање на езерата како воден екосистем.


27

Зголемената содржина на нутриенти во езерото доведува до брз развој на фитопланктонот (продуцентите), зоопланктонот (првите консументи) и до експлозивен развој на алгите и водените растенија. Доколку езерото било олиготрофно, тоа преминува постепено во мезотрофна состојба, потоа во еутрофна, завршувајќи го процесот како дистрофно, приближувајќи се на тој начин до својата еколошка смрт.

Еутрофикацијата се јавува во два вида:

• бентонска еутрофикација –(бентони-организми кои се врзани за дното);

• планктонска (планктони-организми кои лебдат во водата). Бентонската еутрофикација го има следниот механизам на развој. Со зголемувањето на нутриентите во езерото интензивно се развиваат водените растенија кои интензивно ги трошат нутриентите. Поради тоа не се дозволува преголем развој на планктон и алги. Водата во ваквите езера е прозирна, фотосинтезата е интензивна, а содржината на кислород во прифатливи граници. Водените растенија со своето физичко присаство го намалуваат квалитетот на ваквите води за рекреација како и опстанокот на некои видови на риби. Растенијата кои умираат паѓаат на дното каде се распаѓаат трошејќи го кислородот од тие зони. Создавањето на анаеробни услови во зоната на дното е погодна средина за создавање на отровни гасови, кои ја чинат водената средина неподнослива за некои поразвиени видови на организми. И покрај сето ова, ова е поволен облик на еутрофикација, бидејќи може да се контролира со соодветни мерки. Адекватна мерка би било физичкото чистење на езерото од растенија, со што тоа се ослободува од прекумерните органски материи. Треба да се истакне дека приобалната вегетација, на пример трската, го забрзува процесот на еутрофикација до колку не се чисти (таа паѓа на дното каде се распаѓа), но има и заштитна улога бидејќи го штити езерото од загадувањето од брегот (ги врзува полутантите). Затоа до колку се реши проблемот со потполно чистење на овие растенија на крајот од вегетационата сезона, се спречува нивното депонирање и распаѓање на дното и се подобруваат условите за заштита на езерото од процесот на еутрофикација.

Планктонската еутрофикација, за разлика од бентонската, се одликува со брз развој на планктонски организми и алги. Како што е познато фитопланктонот и алгите произведуваат кислород и на тој начин ја прават средината аеробна, вршејќи при тоа и определено самопречистување на водата. Во рамнотежните услови масата на алги и планктони се регулира со помош на организми кои се хранат со нив. Меѓутоа до колку се зголеми количината на нутриентите, доаѓа до експлозивен развој на планктонот и алгите, езерото најнапред добива зелена, а потоа сива боја која ја намалува прозирноста и го оневозможува животот на растенијата бидејќи ја оневозможува нивната фотосинтеза. Конзументите не можат да го пратат овој развој на алгите, па се појавува вишок кој умирајќи паѓа на дното. Изумрените растенија при нивното распаѓање го трошат кислородот создавајќи анаеробни услови во долните слоеви на езерото. Притоа се создаваат бројни еколошки проблеми:

• Во текот на денот алгите низ процесот на фотосинтезата произведуваат кислород, кој може да помине и во суперсатурација, дури и до 200%, што е токсично за рибите и за останатиот жив свет.

• Во текот на ноќта алгите го трошат кислородот така да неговата концентрација паѓа под минималната дозволена вредност (критичната вредност), што го оневозможува опстанокот на низа биолошки видови.


28

• Изумрените алги паѓаат на дното на езерото, каде бактериски се разложуваат во аеробни и анаеробни услови што доведува до потрошувачка на кислородот, продукција на сулфурводород, метан, редукција и растворање на металите и др.

• Се зголемува pH на водата, што го зголемува токсичното делување на амонијакот. Некои алги испуштаат отровни материи кои се штетни за рибите и произведуваат материи кои и даваат на водата мирис и вкус.

Овој вид на еутрофикација е неповолен затоа што не може да се делува со чистење на самото езеро како во првиот случај.

Еколошките последици на планктонската еутрофикција се јасни: забрзано стареење и деградација на езерото како воден екосистем, но многу брзо се изразуваат и водостопанските последици: водата добива непријатен мирис и вкус што наложува нејзин дополнителен третман.

Единствена ефикасна борба против еутрофикацијата на езерата е спречувањето на причините за настанувањето на овој феномен. Некои од најважните мерки се:

• избегнување на лоцирање на акумулации на простори кои се погодни за појавата на еутрофикација (со пространи и плитки зони);

• намалување на влезот на нутриенти во природните и вештачките езера, со ставање под посебен режим на заштита на возводните делови на сливот и пречистување на отпадните води;

• мерки во самото езеро, со цел да се ограничи развојот на алгите и водните растенија.

Слика 3.4. Објаснение на постанокот на еутрофикацијата на езерата

Првата мерка е многу важна, бидејќи вклучува размислување за процесот на еутрофикација уште при изборот на положбата и големината на акумулацијата во фазата на планирање. Мора да се избегнува плавење на широки делови со тенки слоеви на вода, бидејќи тие се многу погодни за развој на растенија и интензивирање на


29

процесите на еутрофикација. Во таквите топографски околности, од аспект на заштита на акумулацијата поволно е ако се остане во границите на длабоките кањони. Во колку таа запремина е недоволна како потребна корисна запремина на акумулацијата, се оди на радикално потопување на возводните полиња.

Намалување на влезот на нутриенти во природните и вештачките езера е најефикасната мерка за заштита на езерата од еутрофикационото деградирање. Бидејќи органската материја на алгите е составена најмногу од јаглерод, водород, кислород, азот и фосфор, логично е да контролата на продукцијата на тие материи води кон ограничувањето на внесот на тие елементи во езерото. Согласно законот на минимумот ова би делувало ограничувачки на примарната продукција во екосистемот. Од спомнатите елементи може да се има какво било влијание само на билансот на азотот и фосфорот, додека јаглеродот не може да го лимитира процесот на еутрофикација бидејќи постојано се обновува од атмосферата.

Азотот во облик на аминокиселини учествува во изградбата на белковините, а воедно е регулатор на фотосинтезата. На неговото ограничување тешко може да се влијае (иако е пожелно ограничување на неговото внесување од сливот), па затоа на процесот на еутрофикација тешко може да се влијае преку азотот.

Останува фосфорот како основен елемент на фотосинтезата со чие лимитирање може значително да се влијае на процесот на контролата на примарната продукција во езерата. Истражувањата покажуваат дека концентрацијата од 10 mg/l фосфор во водата, претставува гранична вредност над која се интензивираат фотосинтетските активности. Во случај на одржување на концентрацијата на фосфорот под оваа вредност езерата може да се одржуваат во олиготрофна состојба. Тоа воедно значи дека со контролата на влезот на фосфорот од сливното подрачје може да се “излечат” и оние езера кај кои процесот на еутрофикација е веќе започнат. Со одведување и пречистување на отпадни води се овозможува оздравување на бројни езера во светот. Карактеристичен пример е езерото Vahnbach во Германија каде било потребно да се пречистат сите води кои дотекуваат во езерото. Еутрофикацијата на езерото не можела да се спречи само со пречистување на отпадните води од населбите и индустријата, бидејќи големи количини на фосфати влегувале од земјоделските површини кои се наоѓале во возводниот дел на токот. Заштитата на езерото била возможна благодарејќи на малиот доток во езерото (годишен доток од 40 до 60 милиони м3 вода). Изграден е предрезервоар од кој водата се пумпа во станицата за пречистување и потоа се испушта во езерото. На тој начин ова езеро со запремнина од 41 милион м3 успешно е вратено од еутрофна во олиготрофна состојба. Работите во самото езеро се помалку ефикасни во борбата против еутрофикацијата. Во некои случаи се одржува вертикална циркулација во езерото по вештачки пат (внесување на воздух) со што алгите се доведуваат во подлабоките темни слоеви и се успорува нивниот развој и езерото се одржува во мезотрофна состојба.

3.3.5. Термално загадување Слатководните системи имаат свои температурни режими, а животинските видови

се имаат прилагодено на нив. Високите температури може директно да влијаат врз животинските заедници, и може да доведат до недостиг од кислород затоа што: а) се зголемува потрошувачката низ дишењето на животните и микробите и б) го намалуваат количеството на растворениот кислород задржан во водата. Главен извор на термичко загадување се термоелектраните.


30

3.3.6. Закиселување на водите pН вредноста на природната вода варира и може значително да се менува како дневно така и сезонски. Многу слатководни системи имаат природно ниска pН вредност. На овие системи не треба да се гледа како на системи со лош квалитет на водата иако тие не овозможуваат некои комерцијални активности како на пример рибарење. Сепак испуштањето на киселини во минатото, како и во денешниот период, доведе до закиселување на некои водни тела, а воедно и зголемување на киселоста на некои водни тела кои биле приридно кисели. Ниската pН вредност влијае директно врз многу слатководни животни, но главното влијание е зголемувањето на растворање на токсични материи како на пример алуминиумот. Со ова слатководните системи и ловиштата на риба може да бидат сериозно загрозени.

3.3.7. Нанос Наносот може да се смета како загадувач во следниве случаи: кога е присатен во неприродно големо количество или пак е загаден со хемикалии. Исклучително големо количество на нанос може да се создаде од земјоделското земјиште, неурбани средини или градилишта. Наносот од еродирана почва или пак од отпадната вода може да содржи многу органски материи, а на местата каде што сливот е урбанизиран или пак е во зона каде се одвива интензивно земјоделско производство, може да содржи високо ниво на фосфати, нитрати и пестициди.

Влијанието од загадениот нанос може да биде многу значајно за езерата и барите, каде што условно е заробен и претставува потенцијална штета за екосистемите. Може дури и да го спречи протокот помеѓу подземните води и дното, како и да нанесе штета на размножувањето на рибите кои ја полагаат својата икра врз или пак во него.

3.3.8. Метали, микро органски и останати штетни хемикалии Загадувањето на водата со овие хемикалии во најголем дел се должи на хаварии од индустриски објекти и од разни извори коишто се тешки за контролирање како на пример слевање на вода од патишта и урбани или земјоделски површини.

Од групата на метали, најзагрижувачко е присуството на алуминиум, хром и тешки метали во слатката вода. Вообичаено тие се присатни во мали количества или како што е случај со алуминиумот најчесто се во сврзани. Металите се најтоксични кога се растворени, а нивната растворливост е поврзана со pН вредноста на водата. Порастворливи се при ниски pН вредности, а понерастворливи при таканречена тврда вода (со високо присуство на калциум и со висока pН вредност).

Органската материја често ја прочистува водата од метали врзувајќи се со нив, но од друга страна пак при тој процес можат да се ослободат други метали кои би останале нерастворени. Токсичноста на металите варира за различните животински видови. На пример, цинкот не е токсичен за луѓето но е исклучително токсичен за рибите, па затоа дозволеното ниво е поголемо кај водата за пиење отколку кај водата за рибарење.

Покрај природните токсини, проценето е дека помеѓу 20 000 и 70 000 состојки се во општа употреба денеска. Овие хемикалии може, но и не мора токсично да влијаат врз организмите, т.е. тие може да бидат токсични над одредена критична концентрација. Важна група се микро органските соединенија во кои се вклучуваат и пестицидите. Неодамнешните истражувања покажуваат дека многу хемикалии се штетни и во дози значително помали од оние кои предизвикуваат смрт како и под дозволените законски ограничувања. Ова се одразува во промена на физиологијата (хормонални пореметувања), однесувањето и репродукцијата.


31

Маслата често доаѓаат до слатката вода преку миење на улиците, индустриските капацитети и пловните превозни средства. Маслата може да ја прекријат водната површина и со тоа да ја намалат размената на кислородот. Тие истотака содржат многу штетни хемикалии.

3.3.9. Патогени Најпознати категории на човечки патогени во слатките води се: вирусите, бактериите и протозоните (микроскопски животни). Главниот извор на виралните патогени се фекалиите кои што се транспортираат низ канализацијата. Постојат повеќе потенцијални извори на бактерии и протозони бидејќи тие бараат помалку специфични услови за развој.

3.3.10. Загадување на подземните води Порозните карпи ја филтрираат подземната вода. Значи генерално подземната вода е почиста од површинската и скоро воопшто не е е потребно нејзино пречистување пред употреба. Сепак хемикалиите не се отстрануваат во целост и со право постои зголемена загриженост околу нивното загадување. Загадувањето доаѓа од урбани и рурални извори.

Поради спорото движење на подземните води, на загадувачите им е потребно долго време за природно да се разблажат, и длабоката подземна вода може да остане загадена со векови или дури и милениуми. Пречистувањето често е доста скапо или невозможно и затоа од особена важност е да се води сметка за превенцијата од загадување на подземните води.

3.4. Основни проучувањa за водниот квантитет Проучувањето на водното количество наложува да се спроведат анализи за сливното подрачје, врнежите, евапотранспирацијата, инфилтрацијата, површинското истекување, подземните води, како и на количеството на површинските води.

Повеќето од хидролошките променливи се проучуваат за определено сливно подрачје. Затоа е потребно да се соберат податоци за карактеристиките на сливот и тоа: а) главните карактеристики на сливот (границите; површината ) и б) останати аспекти како геоморфологија (особено падовите), геологија, почви и покривка на земјиштето (вклучувајќи постојани води, вегетација и слично).

Податоци за врнежите може да се користат од најблиската метеоролошка станица. Податоците за евапотранспирацијата многу често се добиваат со примена на емпириски методи за нивно пресметување, користејќи ги локалните климатски и метеоролошки податоци.

Испарувањето од слободна водна површина и од површината на почвата вообичаено се мери во хидрометоролошките станици.

Мерењата на инфилтрацијата може да се вршат на определено место т.е точка во сливот и се прецизни ако се извршат за мала површина која што ни е од посебен интерес. Не е практично да се вршат директни теренски мерења на големи површини.

Од аспект на подземните води се мерат нивото на подземната вода, издашноста на исцрпената вода, статичката резерва и динамичката резерва на подземната вода.

За да се процени ранливоста на езерата и акумулациите на промени во истекувањето или црпењето на вода, потребно е да се обезбедат податоци за нивната големина


32

(површина, длабочина, зафатнина), елевација, сливното подрачје, режимот на полнење и празнење, опсег и варијабилност на водното ниво.

За потоците и реките важно е познавањето на протокот во подолг временски период бидејќи тој е важен параметар од аспект на водоснабдување на населението и индустријата, контролата на загадувањето, ризикот и заштитата од поплави, проектирањето на мостови итн. Од особена важност е познавањето на големите води, како и на малите води. Вообичаено, податоците за протокот на реките се добиваат со мерење и можат да се добијат од хидрометоролошките станици.

3.5.Основни студии за квалитетот на водата Квалитетот на водата може да се определи со помош на хемиски и биолошки методи. Со двата вида на испитување може да се определет само некои параметри (што ни се потребни) или пак целиот опсег на параметри т.е варијабили.

При употребата на хемиски методи се користат проби на вода за определување на хемиски карактеристики (нитрати, кислород, фосфати итн.). Предноста на овие методи им е во тоа што овозможуваат споредба со стандардите и се единствени за проценка на квалитетот на подземните води (освен некои микробиолошки методи).

Проценката на квалитетот само со хемиски методи има три главни недостатоци:

• Има многу можни загадувачи и секој треба да се испитува т.е анализира посебно

• Набљудувањето на многу од загадувачите е тешко и скапо (на пр. стотици микроорганизми)

• Хемиската состојба на примерокот важи само за времето кога е земен Биолошките методи користат живи организми како индиректен метод за мерење на квалитетот на водата. Повеќето групи на слатководни организми се употребуваат како индикатори за квалитетот на водата т.е загадувањето. Недостатокот на оваа метода е невозможноста за откривање односно определување на точниот загадувач на системот, но има три главни предности:

• испитувањата на живи организми е најдиректен начин за оценка на статусот на екосистемот,

• испитувањата често ќе откријат мрежен ефект на еден или повеќе (често непознати) загадувачи и

• испитувањата може да се користат за долгорочна проценка на квалитетот на животната средина, на пример да се откријат загадувачи кои само повремено може да се појават иако во моментот на анализата тие не се присатни.

3.6 Адекватни мерки за складно вклопување на објектите во животната средина Во продолжение ќе се задржиме само на некои од најчестите мерки за складно вклопување на објектите во животната средина. Добро проектираните објекти мора како краен резултат да ја подобрат општата состојба на животната средина. Некои од мерките кои треба да се превземат за подобро вклопување на водостопанските системи во животната средина се следните:

Сите објекти на системот (брани, затворачи, машински згради, и т.н.) просторно да се решат, архитектонски и хортикултурно да се обработат со цел најскладно да се вклопат во амбиентот.


33

Позајмиштата на материјалот да се лоцираат на оние места кои ќе бидат потопени. Во колку постои можност потребно е тие места да се обликуваат или пак да се залечат со биолошки мерки. Досегашната практика укажува дека не се водело грижа за ова прашање.

Во состав на браната треба да се предвидат објекти за премин на рибите (рибни патеки, рибни преводници и преносници), а во мал број на случаи каде е тоа возможно да се обезбедат посебни мрестилишта и систематско донесување на рибен младеж, во согалсност со деталните ихтиолошки истажувања.

Со антиерозивна заштита на сливот да се опфатат сите загрозени површини, за да се спречи заполнувањето со нанос на акумулациите и на најсоодветен начин да се изврши конзервација на земјиштето.

Динамиката на првото полнење на акумулацијата да се прилагоди на еколошките барања. Внимателно да се исчисти зоната на акумулацијата пред нејзиното полнење, за да се избегнат подоцнежните негативни ефекти на квалитетот на водата.

Во склад со деталните ихтиолошки студии да се изврши порибување на новата акумулација. Покасно, за време на експлоатацијата да се следи развојот и однесувањето на целиот екосистем, притоа да се интервенира со нови порибувања и други мерки како би се обезбедило правилен развој и минување низ соодветните сукцесии на новиот екосистем.

Диспозиција на темелните испусти (пропусна моќ, длабинска поставеност, вид на затворач, и т.н.) да се во склад со еколошките барања. Пропусната моќ мора да да биде доволна за да може да се изврши празнење на акумулацијата заради поефикасна трансформација на брановите на големата вода, а самите затворачи мораат да бидат регулациони, заради испуштање на биолошкиот минимум.

Промената на режимот на подземните води во зоната на ниските приобални места да се контролира со систем на одводнување. Истите да се решат на таков начин, така да со нив може да се управува (со пумпни станици и дренажни системи кои дозволуваат доволно прецизно управување со подземните води). Системот за одводнување на најприкладен начин да се вклопи во околината и да се прилагоди на останатите водостопански, туристички и еколошки цели.

Кај акумалациите пожелно да се одржува котата на водата на повисоко ниво посебно во топлиот дел од годината (од аспект на развој на туризам и рекреација).

Сите биолошки интервенции во системот (пошумување, порибување и т.н.) да се изведуваат само после изработката на детални еколошки студии, со цел да некоја невешта интервенција не наруши некоја веќе воспоставена пожелна еколошка рамнотежа. Посебно е важно и деталното изучување на ланците на исхрана, од аспект на нарушување на еколошката рамнотежа и осиромашување на разновидноста на биоценозата.

Во големите системи да се предвидат шумски заштитни коридори кои животните ги користат за миграција и симнување до водата. Кај подолги каналски доводи да се предвидат шумски оази од двете страни на каналот за несметано преминување на препреката, а на тие места да се обезбедат поволни стрмнини за несметано симнување на животните до водата. Слични, добро лоцирани и со различни видови насадени шуми во близина на езерата и


34

водотеците, овозможува несметан еколошки развој и зголемување на бројноста и разновидноста на биоценозата. Со постојана контрола на развојот на новиот екосистем и споредување со прогнозираните сукцесивни промени со активните мерки (дополнително порибување, доплонително пошумување со нови насади, воведување на нови видови на животни: елени, муфлони, тетреби и т.н.) оплеменување на екосистемот, зголемувајќи ја пред се неговата разновидност, како основен показател за тоа дали се добри сите човекови интервенции во просторот. Тие мерки на постојано пратење на сукцесиите во екосистемот имаат за цел да ги ускладат односите на целиот ланец на исхрана – од примарните продуценти, преку примарните конзументи – фитофаги од разни еколошки нивоа, па до конзументи од повисоко ниво (грабливци).

Сите хидротехнички објекти во зоната на населено место треба посебно и внимателно да се планираат, од аспект на складно функционирање и естетско вклопување во урбаната средина. Да се избегнуваат конструкции со многу бетон или камен, туку да се оди на естетски поубави решенија кои складно се вклопуваат во зелените површини покрај водните територии. При тоа важи правилото при регулацијата на водните текови дека доколку регулацијата на реката е помалку видлива, дотолку е поуспешна од аспект на заштита на животната средина.

Со изградбата на градежните објекти е потребно да не се загрози ниту еден ендемичен вид. Ако некои видови неможат да опстанат во новите услови треба внимателно да се истражат сите параметри и да им се создадат услови за живот негде возводно, низводно, на некои притоки, во одбрани резервати. Со претворањето на реката во езеро се создава нов биотоп, кој по правило може да овозможи подобри услови за живот на поширок спектар на нови видови.


35

4. ПОЧВАТА КАКО ЖИВОТНА СРЕДИНА

4.1. Вовед Многу е напишано за значењето и влијанието на геологијата и почвата врз човекот и општо врз развитокот на цивилизацијата, но значително помалку е третирана проблематиката на антропогените влијанија врз почвата и геологијата како дел од животната средина. Од аспект на животната средина и нејзиното зачувување почвата се идентификува како еден од главните рецептори на влијанијата од развојот поради што како неопходна се наметнува потребата од нејзино адекватно осознавање и вреднување.

Почвата се дефинира како горен слој на површината на земјата во рамките на биосферата. Таа е компонента/подсистем на екосистемот на Земјата, обезбедувајќи плодна средина за флората, и животна средина за фауната. Од хуман аспект почвата е основа за земјоделско и шумско производство на храна, дрво текстил итн. Одбегнувањето на поголеми негативни влијанија од објектите врз почвата во крајна линија го заштитува целиот екосистем од деградација. Познавањето на локалните услови на средината би било нецелосно во колку не се обрне внимание на геологијата на подпочвените слоеви во длабина, а со тоа и на антропогените влијанија врз истите. Потребно е да се потенцира дека тие се помалку нагласени поради релативно ограничените можности на човекот да влијае на подпочвените слоеви во длабина во поголема мера. Поради тоа во ова поглавје се обработени почвата, геолошките и геоморфолошките аспекти кои на имплицитен или пак на ескплицитен начин можат да бидат инволвирани во влијанието врз екосистемите.

Почвата настанала со раздробување на карпите од земјината кора и на тој начин се создал еден растресит слој од минерални честици на нејзината површина, кој може да биде потенок или многу длабок, зависно од конфигурацијата на теренот. Со неговото населување пред се со растителни, а потоа и со животниски видови, на површината постојано се таложеле мртви органски материи од отпаднати листови гранчиња, плодови од растенијата, како и лешини и измет од животните. Со раздробување и хемиско изменување на овие материи се добиле органски честици кои се измешале со минералните честици, а во зависност од нивната количина и соодносот со минералните честици се создале и различни типови на почви.

Цврстите честици во почвите можат да бидат многу блиску поставени или да се допираат само со одделни делови, со што помеѓу честичките се создава еден систем од поврзани каналчиња и празнини, во кои навлегува или вода или воздух, што е многу значајно за живиот свет населен во почвата.

Водата е важна по тоа што во неа се одвиваат сите физичко-хемиски процеси, како што се различните трансформации на материите, во неа се растворуваат минералните материи кои во прв ред се значајни за исхраната на растенијата, а преку нив и за другите живи облици. Од минерлните материи најзначајни се нитрати, фосфати, карбонати, сулфати и хлориди на елементите натриум, магнезиум, калиум, калциум и железо.

Водата подолго се задржува во малите капиларни каналчиња, додека во пошироките и поголемите празнини водата воглавно протекува по обилни дождови, понирајќи во длабочина. На тој начин се врши и проветрување на почвата, т.н. аерација, бидејќи со понирањето водата го истиснува воздухот од почвата кој е богат со СО2, а потоа навлегува свеж воздух со повеќе О2.


36

Структурна одлика на секоја почва претставува и нејзината внатрешна морфологија, која најдобро се забележува преку почвениот профил, бидејќи почвата се состои од слоеви со различни одлики, поредени во вертикална насока. Разликите произлегуваат од тоа што на површината на почвата постојано се таложи мртов органски материјал, покривајќи го претходно наталожениот, кој веќе претрпел механички и хемиски промени, така што во секој слој преобразбата на материјата е поинаква.

Од друга страна и температурата се јавува како фактор кој влијае на промените во почвата, а пред се ја определува брзината на процесите на измени и минерализација на органските материи. Во различните климатски области топлината се добива во различни количини, а самото загревање на почвата се случува преку површинските почвени слоеви, во одделните области и разградувањето на органските материи протекува со различна брзина: при повисоки температури и поволна влажност брзината на одвивањето на процесите е поголема, отколку при пониски температури.

Почвата претставува мошне чувствителен медиум и важен природен и економски ресурс особено за секторите земјоделство и шумарство, со кој што е потребно да се упарвува интегрирано. Почвата има бројни еколошки функции кои што се од суштинско значење за заштитата на животната средина, но и за економијата и напредокот на општеството во целост. Влијанијата врз почвата кои ги предизвикуваат човечките активности постојано се зголемуваат и водат кон деградација и опустинување на земјиштето, што предизвикува сериозни социо-економски последици. Главни закани за нарушување на здравата состојба на почвата се ерозијата, локалното и дифузното загадување, засолувањето, испостување на почвата и друго. Исто така, постојат и други видови на физичко-механичка деградација, кои што можат да резултираат со конверзија на продуктивната во непродуктивна почва.

Почвата1 е хетерогена, а промените се забележливи на многу мали растојанија. Врз неа дејствуваат различни видови влијанија како што се: уништување на земјиштето; намалување на неговата површина; контаминација и деградација на почвата преку активностите во земјоделството и шумарството; инфекција со патогени организми и друго.

Во Република Македонија ерозијата на почвата е доминантен вид на почвена деградација. Според Картата на ерозија на Република Македонија, 96,5% од целокупната површина се подложени на процеси на ерозија. Природните услови, како и несоодветната практика на земјоделската обработка и управувањето со пасиштата, како и обесшумувањето што било присутно во минатото, придонеле за висока стапка на ерозивни процеси. Процесите на водената ерозија се најдоминантни и според Извештајот на Европската агенција за животна средина, Република Македонија е рангирана во т.н. „црвена зона на водена ерозија во Европа”. Значаен дел од ерозивните наноси се појавуваат во природните езера и во акумулациите.2 Економските загуби поврзани со последиците од ерозијата се големи.

1 Според класификацијата на Скориќ А. и други автори, почвени типови се: литосоли, регосоли, ареносоли, колувијални почви, рендѕини на тврди варовници доломити, рендѕини, ранкери, вертисоли, црно земи, хромни камбисоли, црвени почви, кафеави почви на варовници и доломит, кафеави шумски почви, или меризирани почви, кафеави подзолни почви, алувијални почви, флувијални ливадски почви, хидроморфни срни почви, глејни почви, трестни почви (хистозоли), псевдоглејни, слатини и солонетц (солени почви). 2 Годишната загуба на почва претставува годишна загуба на обработлив слој на почвата со длабочина од 20мм на површина од 8 500 хектари. Со други зборови, секоја година се губат 17 000 000 м3 почва.


37

Како последица на климатските услови и други фактори поврзани со закиселувањето на почвата, овој тип на почвена деградација е незначителен. Постојат 11 000 хектари природно солени почви лоцирани во најсушниот регион Овче Поле. Факт е дека наводнувањето, особено во сушните региони, води кон зголемен ризик од засолување.

Постои веројатност од загадување на почвата како резултат од употребата на ѓубрива, пестициди, органски загадувачки материи, тешки метали и нафта, но не постои востановен постојан и долгорочен систем за мониторинг на почвата. Значајно е да се напомене загадувањето од комуналниот, индустрискиот и опасниот отпад.

Карактеристиките на природната геолошка средина (теренот) се многу значајна алка при анализа на влијанијата на градежните објекти или инженерските интервенции врз екосистемот. Најчесто, кога се третираат проблеми на заштита на животната средина, влијанијата се разгледуваат во однос на најгорниот слој од површината на теренот кој се нарекува почва. Во голем број случаи тоа е и оправдано, со оглед дека ситe влијанија од објектите најбрзо се чувствуваат точно во таа зона.

Во општ случај, можностите кои ги поседува природната геолошка средина се нарекуваат геолошки потенцијал. Под овој поим се вклучуваат сите варијанти и можности за оптимално и рационално користење на т.н. геолошки добра и вредности во најширок смисол (слика 4.1).

Слика 4.1 Основни елементи на геолошкиот потенцијал (Јовановски М., Гапковски Н., 2006)

Ако се има предвид ваквата поставеност, неопходно е познавање на голем дел геолошки и геоморфолошки аспекти, кои на имплицитен или експлицитен начин може да бидат инволвирани во влијанијата врз екосистемот.

Јасно е дека користењето на геолошкиот потенцијал е неизбежно поврзан со одредена интервенција во природната средина. Антропогените влијанија може да предзивикаат позитивни но и негативни влијанија врз околината. Можни се следните варијанти:

• Фактори кои предизвикуваат позитивно влијание врз развојот и состојбата на општеството (минерални суровини, подземни води, присуство на поволни услови за градба и др);

• Фактори кои може да предзивикаат негативно влијание врз средината и материјалните добра (појави на свлечишта, одрони, земјотреси и друго);


38

• Фактори кои при некоректна техногена активност може да предизвикаат значајни штети и проблеми (неконтролирана рударска активност, неконтролирано депонирање на отпад со различен карактер, загадување на подземни води и почва, рушење на објекти заради градба врз терени со неповолни геолошки и геотехнички карактеристики и вештачко иницирање на рушење на природната геолошка средина и објектите).

Афирмативната страна на користење на геолошкиот потенцијал подразбира преземање на сите неопходни мерки за заштита на средината, детални истражувања и изработка на проектна документација со која се дефинираат оптималните услови за валоризација на геолошките добра и вредности.

Од друга страна, честите појави на свлекување, одронување, ерозија од различен карактер, земјотреси, поплави, вулканската активност и други ефекти предизвикуваат огромни загуби на геолошките потенцијали, материјални и човечки загуби.

Магнитудата и зачестеноста на сите овие појави, на еден или друг начин се многу зависни од геолошките предуслови, а во комбинација со хидролошките елементи или инженерските интервенции може да претставуваат многу лимитирачки фактор за развој на општеството и реална опасност кон природната околина. На пример, според Burton и др. (1978), се проценува дека на годишно ниво има дури и до 250 000 човечки жртви, додека загубите на материјалните добра од друг карактер многу тешко се проценуваат.

4.2. Општи дефиниции за геологија и геоморфологија Геологијата е комплексна природна наука ја проучува Земјата од аспект на нејзиниот постанок, состав, структура, историскиот развиток на Земјината кора и сите процеси кои се одвивале и се одвиваат во нејзината внатрешност и на нејзината површина.

Покрај останатите аспекти, во денешно време, геологијата има значајна улога има и при решавање на условите за заштита на животната а делот кој се занимава со проблеми на заштита на животната средина се нарекува геоекологија. Голем дел од геоеколошките аспекти се поврзани со зачувување, заштита и конзервација на геолошките реткости како ретките минерали и фосили. Тие имаат не само научна, туку и културна вредност.

Подлабоките нивоа на Земјината кора исто така можат да бидат под влијание од инженерските интервенции, посебно кај карстните терени. Во вакви случаи, се применуваат и геохемиските и геофизички методи на истражување на теренот.

Со еден збор, од геолошките и хидрогеолошките услови во склоп на теренот, во голема мера зависи можноста и магнитудата за загадување на средината.

Геоморфологија е наука која го проучува релјефот на површината на Земјата и условите за негов постанок. Генерално, геоморфологијата ги вклучува влијанијата на геолошките и почвените услови на теренот.

Геоморфолошките истражувања се често насочени кон многу значајни аспекти на заштита на средината како еродибилноста на теренот, акумулативните процеси од реките и водените системи, како и проучување на морфологијата на нестабилните терени. Таа има допирни точки со низа науки како инженерската геологија, механиката на почвите итн. Во одредени случаи, морфолошките услови на теренот се ограничувачки фактор за употреба на замјиштето, но може да се искористат и како туристичка атракција (слика 4.2 и 4.3).


39

Слика 4.2 Живописни геоморфолошки форми во туфови во вид на столбови (куклици) како продукт на комбинирано дејство на површинска и ветрова ерозија од околина на Конопиште, Кавадарци (фото Б. Маркоски)

Треба да се нагласи дека изучувањето на ерозијата е едно од најзначајните аспекти при заштита на природната средина. Во денешно време се смета како еден од најопасните природни хазарди, заради процесот на опустинување на огромни предели.

Слика 4.3 Интензивно еродиран терен (bad lands) во плиоценски наслаги од околина на с. Н.Истевник, Пехчевско (фото Б. Маркоски)

4.3. Општи карактеристики на почвата Основни поделби на почвите од педолошки аспект

Најгорните зони од Земјината кора се обично изменетите делови од матичните магматски, седиментни или метаморфни карпи, настанати со влијанија на современите егзогени геолошки процеси. Имено, со распаѓање и преталожување на карпите се


40

формира горниот растресит покривач во вид на елувијални, делувијални, алувијални, глацијални и други видови на седиментни карпи. Вообичаено, најгорниот дел од теренот се нарекува почва.

Во инженерството (градежништвото) е вообичаено под поим карпа да се подразбираат само цврсто сврзаните карпи, додека слабоврзаните и неврзаните материјали се именуваат како градежна почва, со што се прави разлика од земјоделската обработлива почва. При третирање на проблеми на заштита на животната средина, главно се користат класификации според терминологија која се употребува во педологијата како наука која се занимава со проучување на најгорната зона од земјината кора.

Главно, почвите се делат на минерални и органски почви. Типичните минерални почви обично ја имаат следната градба:

• минерални честички настанати со распаѓање на основните карпи, кои се процентуално застапени околу 45% од вкупниот волумен

• органска материја со околу 5% од вкупниот волумен

• почвена вода со околу 25% од вкупниот волумен

• воздух со 5% од вкупниот волумен Органската материја настанува со декомпозиција (распаѓање) на вегетацијата. Видот на органската материја на најгорниот слој (анг.topsoil) зависи од останатите услови на природната средина, односно можноста за развој на конкретните вегетациони типови по региони. Генерално, во ладните и влажни предели органската материја се распаѓа побавно, при што се ствараат покисели почви.

Во региони со повисока температура, органските делови се распаѓаат поцелосно и формираат површинска зона која обично се нарекува хумус. Најчесто, земјоделските почви содржат од 2-6% органска материја.

Неорганските делови (минералните зрна) се делат според нивната големина најчесто на следен начин:

• Чакалести почви со димензии на минерални зрна поголеми од 2 мм

• Песокливи почви со димензии помеѓу 0,06 до 2 мм

• Прашинести почви со димензии помеѓу 0,002 до 0,06 мм

• Глина, со димензии на минерални честички под 0,002 мм Вообичаено се јавуваат разни преоди меѓу основните почвени видови, при што од конкретниот процентуален сооднос на одделните фракции зависат низа физички и механичкки својства на почвата. Посебно е значајно да се напомене дека од тоа зависи и способноста за задржување на природна влага во почвата, како и водопропустноста. Овие карактеристики се од големо значење за можноста за загадување на средината и транспорт на евентуалните загадувачи.

Почвените профили вообичаено се составени од повеќе слоеви, а секој одделен слој се нарекува хоризонт. Во педологијата почвените слоеви се делат на:

• почвен покривач (горна зона или topsoil)

• подпочвени слоеви (основна карпа или subsoil)


41

Илустрација на различни почвени профили е дадена на сликите 9.4 и 9.5. Треба да се нагласи дека некој од прикажаните хоризонти може да отсуствува од најразлични причини, посебно заради дејството на ерозијата. Хоризонтите А и Е се нарекуваат елувијални горни зони на почвата, и најчесто се покриени со хумусен материјал. Елувиумот настанува со распаѓање и испирање на органските и неорганските делови во подрачја со значајни атмосферски врнежи во т.н хумидни климатски подрачја. При инфилтрација на атмосферските падавини, растворените материи се таложат во подолните зони на почвата, така што најгорните делови се осиромашени со корисните состојки за развој на вегетацијата. Илувијалните хоризонти кои се збогатени со соли се формираат во подолните делови од почвата.

Во аридните (сувите) климатски подрачја, настанува обратен процес. Имено, илувијалниот хоризонт обично е застапен во највисоките зони од теренот, бидејќи во таквите подрачја, евапотранспирацијата е поизразена и корисните соли се концентиртаат во погорните зони од теренот.

Зони L,F,H-Кисели органски почви со слабо присуство на хумусна материја

Зона А-Мешана зона на органски и минерален хоризонт

Зона Еа-Елувијална распадната зона збогатена со железо, многу кисела

Зона Bh-Црна иловача, богата со хумус

Зона Bfe-Портокалова иловача, богата со железо, обично цементирана

Зона Bs-Портокалово-кафеава илувијална почва, богата со железо

Зони C- Основна карпа, песок, чакал или песочник

Слика 4.4 Типичен пресек на збогатена почва од тип на т.н хумусно богат подзол

Типот на почвен профил е основа за т.н. класификација на почвите од педолошки аспект. Во светот постојат низа класификации на почвите како систем кој се користи во Британија (според Avery, 1990), понатаму според такнсономски систем во САД (US Soil Taxonomy System), како и според критериуми на FAO-UNESCO системите. Одредени земји во Европската Унија исто така имаат развиено свои класификациони системи.

Со оглед дека скоро кај сите почви свое влијание има оставено човековата активност, Avery (1990) воведува и термин вештачки створена почва (анг. man-made soils). Од аспект на заштита на средината, најчесто се користи Британската терминологија, каде се дефинирани следните почвени типови:

Поздоли (слика 4.4), кои се карактеристични за северните предели на Европа, а се ствараат во услови на ладна и влажна клима. Овие почви се обично доста кисели со вредност pH=3-4,5. Слабо се употребуваат во земјоделието, но од друга страна се многу значајни во шумарството. Најдобро се развиваат врз песокливо-чакалести водопропустни почви.


42

Зони L,F-Органски слој со добро развиен хумус

Зони А-Мешана зона на органски и минерални почви (кисела зона)

Зона А/B-Транзитна зона

Зони B-Распаднат хоризнот со мала содржина на соли

Зони C- Основна карпа, песочник, глинец или глацијална почва

Слика 4.5 Типичен пресек на кисела кафеава почва (brown soil) Кафеавите почви (brown soils) генерално се развиваат во потопли и посуви услови во споредба со подзолите. Пример за ваква почва е даден на сликата 4.5. Нивната киселост е во границите pH=4,5-6.5. Се карактеризираат со помала водопропустност и често се употребуваат за земјоделски цели.

Литоморфни почви се такви типови каде самиот почвен слој е доста тенок и се формира веднаш над основната карпа. Се карактеризираат за подрачја со долни слоеви градени од карбонатни карпи или аливијални наслаги.

Најпознати литоморфни почви се рендзините кои се развиваат над гипсот или над карбонатните карпи. Кај нив хорозонтот А обично директно лежи над хоризонтот C. Тие се главно темни по боја и се базични со pH=7,5-8,4. Спротивно на нив, ранкерите (анг. rankers) се млади почви со висока киселост кои се застапени над основна карпа без карбонатна материја (како на пример песочниците).

Карактеристични се т.н. gley-почви кои се изразито хидроморфни. Ова значи дека имаат способност да ја задржат водата на површина на терен скоро низ цела година, што значи дека имаат многу мала водопропустност. Почвените пори се скоро целосно заситени со вода, а воздухот е скоро целосно истиснат. Преостанатата мала количина на воздух се употребува од микроорганизмите, што главно предусловува анаеробни услови во почвата.

Тресетоидни почви (анг. peat soils) се релативно поретко застапени, а се карактеризираат со значајно растително присуство и органски остатоци. Се стараат во региони каде има слаба застапеност на кислород во близина на водени површини, со што е забавено растварачкото дејство на микроорганизмите. Тресетните почви содржат околу 20-25% органска маса, додека останатиот дел е составен од ситнозрни неоргански глиновити делови.

Во светот посебно внимание се посветува на мировите (анг. mires), кои се третираат како посебен екосистем со оглед дека се формираат во зони со високо ниво на подземни води. Обично кај ваквите екосистеми не се дозволува знатно снижување на нивоата на подземни води, бидејќи тоа предизвикува знатни и брзи измени и нивно уништување. Измените се манифестираат со загуба на почвата при оксидацијата и ерозијата. Кај нас најзначајни тресетни почви има во Струшко, Охридско и Струмичко.

Споредба на почвите според Британскиот и Американскиот класификационен систем е дадена во табела 4.1.


43

Табела 4.1 Споредба меѓу Британскиоот и Американскиот класификационен систем

Британски систем според Avery, 1990 Американски систем

Подзоли (podzols) Сподосол (spodosols)

Кафеави почви (brown soil) Афисоли (афиsols)

Литоморфни почви Ентисоли (entisols)

Gley-почви Aquic-почви

Тресетни почви Хистосоли (histosols)

Вештачки почви (man-made soils) Почви тип Plaggepts и Arents

Покрај наведените поделби на почвите, тие понатаму се делат според формата на нивните агрегати (форма и големина на зрната), нивната боја и киселост (феритилитет). За оваа намена во стручната литература може да се сретнат различни стандарди и препораки. Генерално, изгледот, бојата и киселоста е одраз на генетските услови при кои е створена почвата. На пример, почва со аглести и покрупни незаоблени зрна се карактеризира за почви од чакалест тип кои претрпеле помал транспорт, додека заоблени, полузаоблени и поситнозрни минерални агрегати укажуваат на подолг трапсорт. Од формата на почвените агрегати зависи нивната збиеност и водопропустност. Бојата на почвите може да биде значаен показател на составот на почвата. На пример, почви со црна или темно-гри боја укажуваат на поголемо присуство на органска материја и хумус. Црвената боја укажува на присуство на железни оксиди, додека бела почва е индикатор за постоење на знатна содржина на силикатни материи, гипс или карбонати. Во поглед на фертилитетот се разликуваат слабо фертилни почви каде има ниска содржина на азот, фосфор натриму или магнезиум. Токсичноста на почвата е предизвикана од присуство на токсични елементи кои може да се лимитирачки фактор за нивна употреба. На пример, некои елементи кои се многу значајни за развојот на растенијата и кои се викаат микронутрициенти во концентрации над дозволени вредности може да бидат и токсични. Таков пример е бакарот. Високото ниво на макронутрициенти (посебно азот и фосфор) го стимулираат развојот на растенијата. Киселоста на почвата нема големо влијае врз развојот на растенијата но е значајна од аспект на достапноста на растителните нутрициенти. Обично, алуминиумот и другите тешки метали се позастапени кај киселите почви, споредено со неутралните и базичните типови. Проценка на квалитетот на почвата и нивна употребливост Класификацијата на почвите од педолошки аспект главно се засновани на критериуми кои ја дефинираат природата на материјалот од кои се тие изградени, и процесите кои придонеле до нивно сегашно оформување. Од друга страна, за проценка на употребливоста на почвите за разни намени (како земјоделие и шумарство), потребно е познавање на определени физички карактеристики на почвата кои може да се сметаат како непроменливи во услови на менаџирање со неа.


44

Во овој контекст, квалитетот на почвата за разни намени се заснова на взаемна анализа на повеќе фактори и тоа климата, топографијата на теренот, хидролошките услови и друго. Покрај нив, се анализираат и евентуалните ограничувачки фактори за користење на земјата. На пример, јасно е дека климата како фактор влијае на различни начини врз можноста за искористување на земјиштетето. Во ладни и влажни климатски зони тешко е нивно користење во тек на цела година и се неповолни од аспект за засадување на различни култури, додека кај аридни подрачја се појавува обратен проблем, односно недостаток на вода. Топографските услови се исто така значен елемент со оглед дека стрмните терени се неповолни за обработка, а слично може да се случи и кај терени со високо ниво на подземна вода или зоните на чести поплавувања (анг. floodplains). Со комбинација на разните влијателни елементи, во пракса се користи класификација на теренот од земјоделски аспект, каде почвите се поделени на повеќе категории според нивната употребливост (табела 4.2). Оваа категоризација се користи најчесто во Велика Британија, но со модификација на критериумите, може да се примени и за други подрачја. Табела 4.2 Класификација на почвите за земјоделски намени (MAAF,1988)

Класа за употребливост на почвата

Опис на калитет на земјиштето, лимитирачки фактори за употребливост и капацтет за засадување

% на застапеност на земјоделско земјиште

1 Земјиште со одличен квалитет, без никакви ограничувачки фактори за употреба, со многу широка можност за засадување на различни хортикултурни и земјоделски култури

2,3

2 Земјиште со многу добар квалитет, со мали ограничувачки фактори за употреба, со широка можност за засадување на различни хортикултурни и земјоделски култури

16,9

3а Земјиште со добар квалитет, со средни ограничувачки фактори за употреба, и широка можност за засадување на земјоделски култури

19,3

3б Земјиште со среден квалитет, со средни до знатни ограничувачки фактори за употреба, и слаба можност за засадување главно на тревни и цереални култури

35,4

4 Земјиште со слаб квалитет, со знатни ограничувачки фактори за употреба, и можност за засадување само на трева

15

5 Земјиште со многу слаб квалитет, со многу високи и знатни ограничувачки фактори за употреба, и можност за засадување само на полу-природни кулури како трева

11,1

Неземјоделско земјиште

Земјиште со високо пореметени природни почви, како шумски зони, паркиралишта, терени за голф итн

Урбано земјиште

Земјиште со изградени живеалишта и индустриски комплекси


45

Се забележува дека во оваа класификација, најмал дел од почвите е во категоријата 1, а издвоени се во посебни делови неземјоделското земјиште и урбаните зони кои не може да се користат од аспект на земјоделие.

4.4. Напомени околу законските услови за заштитан а почвата и мерките за санација (обновување)

Во земјите на Европската унија, при анализа на влијанијата врз животната средина, постојат препораки и закони кои покрај другото ги третираат и проблемите на заштита на природната геолошка средина, геоморфолошките услови како и заштита на посебните геолошки феномени од тип на ретки минерали, фосили и физиографски (геоморфолошки) реткости. Во Р.Македонија иако легислативата не е докрак оформена, сепак постојат определени законски норми за заштита на геолошките добра и реткости. Како такви може да се споменат Законот за експлоатација на минерални суровини, Законот за градба и други закони, Закон за отпад, Закон за изградба на инвестициони објекти, Закон за просторно и урбанистичко планирање, Закон за животната средина, Закон за водите, како и соодветни технички стандарди и норми.

Околу заштита на почвата, треба да се споменат неколку значајни аспекти и тоа:

• Плодните почви треба да се заштитат од некоректна и непланирана урбанизација, односно зоните на урбанизација треба да се насочуваат кон земјишта кои не се поволни за земјоделие или шумарство

• Одржливиот развој на државата е невозоможен без соодветно планирање на конзервација (заштита) на плодните области, кои се сметаат како општо национално богатство

• За зоните каде се планира ископ на корисни минерални суровини (кои исто така се национално богатсво), однапред се знае дека треба да се пропишат сите потребни мерки за заштита при работа и подоцна рекултивација на просторот.

Кај рударските интервенција одредено влијание врз животната средина е неизбежно заради фактот што како прво трајно се одзема дел од теренот, се менува неговата топографија, се потенцира ерозијата, има појава на звучни и други ефекти од минирање, загадување на воздух и др)., но балансот се бара во ригорозна и доследна примена на низа заштитни мерки.

Дефиниција за контаминирана почва

Во зоните околу рударските објекти или индустриските постројки кои подолго време биле во експлоатација, постојат т.н. контаминирани (загадени) почви. Дури и во западно-европските земји до деведесетите години од дваесетиот век не постоела прецизна законска рамка како да се постапува во ваквите случаи.

На пример, во Велика Британија дури во 1995 година е донесен законски акт, кој пропишал правила за вакви случаи. Според овој акт, под терминот контаминирана почва се подразбира почва која содржи супстанци кои може да предизвикаат знатни оштетувања или има потенцијал за оштетување на некои ресурси, или пак има влијание врз водните богатства или потенцијал за нивно зазгадување.

На ова поле, интензивно се работи во светската пракса, посебно на дефинирање на Законските акти за превентивно делување при заштита на почвените и водните ресурси.


46

4.5. Цели и задачи на истражувањата на геолошките и геоморфолошките студии од аспект на заштита на средината

Во процесот на донесување на решение за градба на даден објект, оценка за економичноста или можните еколошки ефекти при неговата изведба и експлоатација, постојат низа влијателни фактори кои во помала или поголема мера учествуваат при донесувањето на решенијата. Тие фактори по правило се зависни од сложеноста на геолошките и геотехничките услови за изведба на објектите, како и можните влијанија од објектот кон околната средина. Може да се рече дека заради вака сложените меѓузависни влијанија, секогаш постои одредено ниво на непознавање на карактеристиките на природната средина, без оглед на бројот видот и обемот на истражните работи и опитите кои се применети за нивно дефинирање.

Развиени се повеќе постапки и методологии на истражување кои како основа ја имаат меѓусебната условеност на фазите на истражување и проектирање на заштитните мерки.

Кај Студиите за заштита на животната средина најчесто се применуваат следните фази:

Анализа на постојната документација Во оваа фаза за проблемот кој е предмет на анализа се прави преглед и анализа на сета постојна документација и тоа:Анализа на геолошки и геоморфолошки податоци

• Анализа на почвените услови и квалитет на земјиштето • Анализа на климатски и метеоролошки услови на теренот • Барање на податоци дали постои контаминирано земјиште • Анализа на хидрогеолошките услови

а вакви намени, најчесто се користат регионалните геолошки, геоморфолошки или хидрогеолошки карти, во комбинација со карти на средногодишни температури, врнежи, појава на мраз и други аспекти. Во Р.Македонија за таа цел на располагање се Основните геолошки карти во мерка 1 : 100 000, Основните хидргеолошки и инженерскогеолошки карти во мерка 1 : 200 000, Карта на ерозија на Македонија и др.

Анализата на постојната документација е прва но многу значајна фаза за правилно програмирање на останатите истражни постапки. Сите останати постапки треба да се прават врз основа на прецизна и детална Проектна задача и Проектна програма, каде се дефинираат целите и задачите на Студијата.

-Теренски работи

Фазата на теренски истражувања се состои од неколу основни постапки и тоа:

• Геолошка и геоморфолошка проспекција (преглед) и картирање на теренот, што е обично поврзано и со земање на определен број на проби за натамошни лабораториски испитувања на почвата или подземната вода • Истражување на почвата и земање на примероци за лабораториски анализи • Истражување на контаминираните зони, вообичаено преку мрежа на истражни работи поставени на растојание од 50-100 метра, од која мрежа се земаат потребен број на примероци

Техниката на опробување и постапките на истражување се дефинирани според програмата или со соодветни стандарди, во зависност од проектот кој е предмет на анализа. За земање на проби, се користат истражни објекти од тип на истражни бунари,


47

раскопи или дупнатини како и кај останатите геолошки, инженерскогеолошки, геохемиски или геотехнички истражувања.

Лабораториски испитувања Со лабораториските испитувања се дефинираат сите потребни параметри кои се од интерес за Студијата за заштита на средината како:

• основни физички карактеритики на почвите (збиеност, влажност, граници на пластичност, гранулометриски состав итн) • основни механички својства • електропроводливост • водопропустност • структура и текстура на почвата и др

Од хемиски (геохемиски) аспект, се дефинираат сите елементи кои се значајни за дефинирање на нивото на контаминација, посебно ако истражувањата се прават за локалитети околу индустриски постројки, топилници и слично. Најчесто се дефинира концентрацијата на бакар , цинк, кадмиум, олово, никел, хром, жива, арсен, вкупен цијанид, феноли, сулфати, и др.

Поретко се дефинираат сулфидите, азот, бор, селен, биохемиска потрожувачка на кислород и друго. Овие елементи или соединенија во концентрации кои се над дозволени вредности се сметаат како токсични.

Во одредени специфични случаи, се дефинираат и цијаниди, пестициди, минерални масла, елементарен сулфур , органски киселини и компоненти на земјини гасови.

4.6. Значајни геолошк ии геоморфолошки елементи за проценка на влијанијата врз животната средина

Во пракса, за дефинирање на можноста на појава на одреден процес кој во тек на време би имал негативни ефекти врз животната средина, најчесто се користат следните термини:

Геолошки или техноген хазард (H) ја претставува веројатноста за активирање на одреден геолошки процес или процес во геолошка средина предизвикан од техничка активност, вклучувајќи го неговиот интензитет и обем. Чувствителноста или повредливоста (vulnerability-V) на одредено подрачје се означува како степен на веројатност или потенцијалност за да се случат некои негативни последици (оштетувања) од природните процеси.

Ризик (R) од геолошкиот или техногениот хазард претставува веројатност за активирање на одреден процес и големината на штетата која тоа активирање може да ја предизвика, вклучувајќи материјални и други штети, па и човечки жртви. Ризикот може да се дефинира како вкупен ризик (total risk-Rt), а тој е производ на специфичниот ризик (Rs) и елементите на ризикот (Е).

Rt=(E)(Rs)=(E) (H*V)

Во теориите за проценка на хазардот, често се вклучува и елементот на т.н. општествен хазард, така што се можни низа взаемни влијанија меѓу одделните елементи на хазардите (слика 4.6).


48

Слика 4.6 Можни комбинации на различни видови хазарди (Jones,1993)

Успешната идентификација на геолошките хазарди и нивното влијание врз животната средина не е можна без детално познавање на геолошкиот развој и геолошко-генетските карактеристики на даден регион, но при тоа е потребно да се земат предвид и другите услови на природното опкружување (посебно хидролошките елементи).

На слика 4.7 е дадена една шема на поделбата на природните хазарди со приказ на можните ризици, односно влијанија врз животната средина.

Слика 4.7 Шема на можни влијанија меѓу хазарди на природното опкружување, техногени хазарди, можни ризици и влијанија врз животната средина (Јовановски, Гапковски,2006)


49

Од слика 4.7 јасно се согледува дека влијанијата врз животната средина зависат од збирните интеракции поврзани со карактеристиките на објектот од една, и на теренот од друга страна.

Шема на можни интеракции дадена во вид на квалитативна матрица на влијанија е дадена на слика 4.8.

Слика 4.8 Квалитативна матрица на проценка на интеракции (влијанија) на објектите и теренот врз животната средина

• Влијанието 1,2 укажува дека карактеристиките на теренот со своите својства директно влијаат врз проектното решение (тип на објект, габарит, мерки за заштита и сл);

• Влијанието 1,3 укажува дека карактеристиките на теренот имаат директно влијание врз животната средина, односно некои терени се однапред проблематични за градба (повредливи), како на пример зони на активни свлечишта, одрони, сеизмички подрачја итн;

• Влијанието 2,3, се однесува на влијание на објектот врз животната средина кое може да е повеќекратно ако објектот не е прилагоден ко животната средина

Интеракциите поврзани со повратните влијанија на карактеристиките на животната средина кон теренот и објектите, квалитативно може да бидат дефинирани со следните описни термини:

• Влијанието 3,2 се однесува на можно влијание на изборот на тип на објект, зависно од постојните карактеристики на животата средина (пример, во национални паркови не е дозволена градба на депонии, нуклеарни постројки и сл);

• Влијанието 3,1 укажува дека очекуваните ефекти врз животната средина услоуваат во кој дел од теренот би се граделе објектите (пример, зони со високо


50

ниво на подземна вода се неповолни за градба на ризични објекти од тип на депонии, индустриски постројки од тип на топилници на тешки метали и сл);

• Влијанието 2,1 укажува дека карактеристиките на објектот може да влијаат врз теренот во фаза на градба и екслоатација (пример, со несодветна градба вештачко се иницира појава на свлекување, ерозија, знатни слегнувања и др);

Со ваквата поставеност се овозможува полесно дефинирање на целите на градбата и можните интеракции меѓу теренот и објектот со се еколошките ефекти.

Најзначајни се следните можни влијанија врз околната средина:

⇒ потреси од минирање врз околината

⇒ стварање на звучни ефекти

⇒ загадување на воздух со елементи кои се резултат на разорувањето (најчесто минирање)

⇒ механичко влијание од менување од режимот на подземните води (слегнувања на терен, развој на суфозија, ерозија, можни свлекувања и др.)

⇒ хемиско влијание врз подземните, површинските води и почвата

⇒ останати екстремни влијанија (испуштања на отровни гасови на површина на терен, радиоактивност и др.)

⇒ влијание на ископан и депониран материјал врз околината и др.

Сите наведени аспекти може да имаат сериозно влијание врз теренот, или почвата, преку трајна промена на релјефот, загуба на почва, ерозија, промена на структурата на почвата и др.

Посебно внимание треба да се посвети на можноста за загадување на подземните води (слика 4.9 до 4.11). Изданските води можат да се загадат со органски и неоргански материи од растително и животинско потекло.

Неорганските материи можат да дојдат во изданските води со растварањето на минералните соли при движењето на амбулантните и изданските води низ порните агрегати на хидрогеолошките колектори, како и од индустриските и отпадните води кои се инфилтрирале во подземието.

Органските материи ги има скоро секаде на површината на теренот и потекнуваат од гниењето на лисјата, тревата и другите делови на растенијата, органски материи од животински трупови, органски остатоци од септичките јами, ѓубришта и др. Сето ова дава основа за опасно загадување на изданите.


51

Слика 4.9 Шема на загадување на подземни води со органски отпад и зони на загадување со приказ на напредување на загадената подземна вода

Во терени, чија подземна вода е загадена, загадувањето се пренесува само во насока на движењето на тие води; во спротивните насоки тоа е незнатно и на мало растојание од изворот на загадувањето. Посебно е опасно загадувањето на изданските води со материи од животинско потекло, со оглед дека таквите води можат да бидат носители на бактерии на многу заразни боилести (дифтерија, дизентерија, жолтица, колера и др.). Од друга страна, материите од растително потекло главно се помалку опасни по здравјето на луѓето и животните.

Слика 4.10 Шема на загадување на подземни води со филтрат (исцедок) од депонија за цврст отпад со приказ на правец на напредување на загадената подземна вода


52

Загадувањето на подземните води се случува и кај лошо изведени или оштетени инсталции кај индустриските постројки, бензиски пумпи и сл.

Слика 4.11 Шема на загадување на подземни води од оштетен резервоар за бензин (1), со зона на истекување (2) и формирање на концентрација на гасови над подземната вода (4) и испарувања од гасовите во надизданската зона (3)

Загадените подземни води можат природно да се пречистуваат проаѓајќи низ финопорозни карпести средини. При тоа, пречистувањето е значително подобро кај карпи со поситна порозност, и при подолг пат на минување.

Како најдобри природни филтри се сметаат чистите мрсни глини, низ кои пак движењето е извонредно бавно. Тие можат наполно да ги пречистат бактериолошки загадените води со слој со дебелина од само дваесетина “cm”. Сосема добри филтри се сметаат и останатите видови на глини и прашинестите седименти, но за наполно пречистување на водите потребна е нешто поголема дебелина на нивните наслаги. Поедини посни глини и лесот претставуваат безбедни филтри во слој со дебелина од 1 - 4 m. Кај песоците и чакалите филтерското својство е за неколку пати послабо при движењето на водата во хоризонтална насока одошто нормално на слоевите на наслагите.

Инаку, најслабо филтерско својство имаат карстифицираните карпи, низ кои загадената вода може да помине и десетина “ km” , а да не се пречисти.

Транспортот на растворените компоненти низ почвата и подземните води се одвива на различен начин низ заситена и незаситена почвена маса. Постојат два главни процеси или начини на придвижување на растворените материи и тоа:

• траснпорт со процес на дифузија, кој се карактеризира со движење на растворените честички од места со поголема кон места со помала концетрација, а движењето е резултат на разлика (градиент) на концентрациите • транспорт со процес на адвекција (уште се нарекува и конвекција), односно пренос со подземна вода на растворените материи


53

Процесот на дифузија се дефинира за заситени почви со т.н. прв Fick-ов закон дефиниран преку т.н. флукс на растворените компоненти изразени за единица површина во единица време со следната основна формула:

)dXdC(DdF −= )

каде е:

F-флукс на растворената материја

Dd-коефициент на дифузија (L2/T)

C-концентрација на растворената материја (М/L3)

dC/dX- градиент на концентрација (M/L3/L)

Транспортот со адвекција се дефинира со следната основна формула:

vnCFx =

каде е:

F-флукс на растворената материја

v-средна брзина на движење на подземна вода (L/T)

C-концентрација на растворената материја (М/L3)

n-ефективна порозност

Во стручната литература постојат разни решенија за комлицирани случаи на транспорт на различни видови органски и неоргански загадувачи и голем број софверски пакети за решавање на вакви проблеми, како на пример FEFLOW, MUD FLOW, VISUAL FLOW и др.

За коректно решение на проблемот, потребни се детални податоци за хидрогеолошките услови за движење на подземните води, локацијата на потенцијалните загадувачи, детално познавање на геологијата и хидрологијата на регионот и слично.

Ваквите анализи се моќна алатка за утврдување на методи и средства на интервенција во случај на еколошка опасност. односно за дефинирање на чувствителноста или повредливоста на одредено подрачје. Се применуваат низа техники кои се засновани на детална анализа на картографските подлоги, хидрологијата на регионот, геолошките, геоморфолошките и хидрогеолошките карактеристики.

Со припрема на серија на карти, за секој параметар, подрачјето се дели на зони кои се најчувствителни за загадување, каде не би смеело да се градат капацитети кои се потенцијални загадувачи. Пример на поделба на терен според повредливоста е даден на слика 4.12 за регион од Канада.


54

Слика 4.12 Поделба на зони склони кон загадување за област Sault Ste.Maria (R.J.Burnside, 2003)

Кога ваквите карти се искомбинираат со податоци за локации на потенцијални загадувачи, доста добро може да се процени каде постојат најголеми ризици за загадување на подземните води или за оценка на употребливоста на земјиштето.

Слика 4.13. Пример за карта со приказ на потенцијални загадувачи (Morgan L,1999)


55

Ваквите прикази припаѓаат кон групата на специјални карти, а нивната систематска изработка е императив за анализа на загадувањата и идните мерки за санација на најопасните зони и нивна рехабилитација во состојба која е одржлива и прифатлива од еколошки аспект.

4.7 Практични примери за влијанија на градежни активности врз геолошк ии геоморфолошки елементи на животната средина

При изведба на градежните објекти или при некој друг вид на активност, во комбинација на нессодветно избрани локации за градба или несодветни технички решенија кај објектите, во фаза на експолатација се можни разни влијанија (прикажани на сликата 4.7). За подобра илустрација на овој став, на следните слики се прикажани повеќе конкретни примери (главно од територијата на Македонија), со основна цел, да се согледаат бескрајно можните меѓусебни влијанија кај природните со техногените хазарди.

Слика 4.14 Рушење на мост на Анска река (Валандовско) заради ерозија на лев речен брег и појава на интензивни врнежи во тек на 2004 година

Слика 4.15 Рушење на мост на Мрзенска река-Гевгелиско при појава на интензивни врнежи во тек на 2004 година


56

Слика 4.16 Појава на ликвифакција на терен при земјотрес во градот Ниагата-Јапонија, со целосно превртување на станбени објекти

Слика 4.17 Одронување на блок во близина на Мелнички мост-Дебар заради сложена комбинација неповолни пукнатински системи, хемиско растварање и карстификација во гипсни наслаги и езерска абразија

Слика 4.18 Поглед кон крајбрежен столб после заштита со насип ( видлива е лузната од одронот)


57

Слика 4.19 Појава на понори (колапси) во зона на село Леуново кај вештачка акумулација Маврово, заради карстификација на подлогата: а-детал; б-група на понори со оштетувања на заштитниот глинен тепих

Слика 4.20 Поглед кон одронет блок над храм “Свети Пантелејмон” во Велес: а- лузна од одрон; б- срушен над црковен двор; в- рушење на помошна просторија во склоп на црковниот двор

Слика 4.21 Оштетувања на облога на Тољански тунел од Мавровски хидросистем, поради пресек со расед при слаб земјотрес во близина на Гостивар во тек на ноември, 2003 година

а б

б а


58

Слика 4.22 Оштетувања на објекти и теренот со придвижување на свлечиште Рамина во Велес

Слика 4.23 Несоодветно (плитко фундиран) потпорен ѕид на автопат Неготино-Демир Капија поместен при свлекување на засек

Слика 4.24 Вештачки индуцирана ерозија со изведба на засек на автопат од Неготино-Демир Капија со донесен еродиран материјал на коловозната конструкција


59

Слика 4.25 Фотографија на истиот засек од автопат од Неготино-Демир Капија од друг агол

Сите наведени примери, очигледно укажуваат дека изучувањето на взаемните влијанија на геолошките со инженерските зафати може да биде од првостепена важност за дефинирање на условите за градба на сите објекти од градежен и рударски карактер.

4.8 Основни напомени околу заштитните мерки Дел од секоја постапка за заштита на животната средина претставува и дефинирање на заштитните мерки или мерки за намалување на ефектите од инженерските интервенции. Невозможно е да се дадат точни препораки кој вид на заштитни мерки може да се применат кај секој конкретен случај, но треба да се тежнее секогаш кога е можно да се делува на превентивен начин.

Во принцип, поризичните објекти треба да се лоцираат во геолошки, геоморфолошки и почвени средини со послаб квалитет за користење од аспект на земјоделски ресурс.

Идентификацијата и заштитата на квалитетните почвени ресурси е основен императив. При случаи на експлотација на минерални суровини, почвените хоризонти може плански да се остранат и да се складираат на поволни локации. За оваа намена, треба да се заштитат со затревување за да се спречи нивната ерозија.

За заштита од ерозија најчесто се применуваат следните заштитни мерки:

• Минимизирање на процесот на уништување на вегетациониот покривач, колку што е можно при секоја инженерска интевренција, при што после изведба на објектите (или после ископ) треба да следи итно повторно засадување на уништената вегетација

• Секогаш кога е можно, косините треба да се изведуваат со благи наклони

• Инсталирање на погодни дренажни системи со цел брза евакуација на водата од косините

• Избегнување на припрема на големи отворени површини на почва, која е склона кон ерозија од ветар. Ако е тоа неопходно, тогаш е потребно да се припремат бариери за дејство против ветарот


60

• Ако објекотот е во близина на водена површина, тогаш е пожелна припрема на заштитни ровови за седиментација на материјалот и спречување на внесување на суспендираниот материјал во екосистемите со свежа вода

• Култивирање на просторот после ископ или набивање

• Инсталирање на вештачки системи за заштита од ерозија како габиони, геосинтетски системи и др.

Во случаи ако веќе постојат контаминирани зони во почвата, може да се применат следните мерки:

• Ископ, отстранување и траспорт на загадената почва на друга локација, како најчесто применувана мерка, но која подразбира преземање на заштитни мерки за сигурен транспорт на загадена материја и постоење на поволна локација за нејзино депонирање во соодветна депонија

• Ископ и депонирање на блиска локација до контаминираната површина, што подразбира припрема на дел од теренот со проектирано решение за заштита со што ќе осигура теренот од идни негативни влијанија врз животната средина

• Прочистување на самата локација со посебни постапки на извлекување на загадената материја од почвата

• Биолошко опоравување на просторот со примена на мерки кои се засновани на внесување во почвата на микроорганизми кои ги извлекуват токсичните елементи од почвата и ја намалуваат нивната концентрација

• Измивање на почвата со соодветни киселини или растварачи кои се ефективна мерка за отстранување на контаминираните зони, а услов е со реагенсите да се ствараат крајни продукти кои не се опасни по животната средина

• Извлекување на загадените маси со помош на вакуум или воздух Изборот на техниката за елиминирање на загадувачите зависи од случај до случај, а треба да се спроведува систематски и преку издржано проектно решение. Во одредени случаи, дури и да постојат контаминирани зони, ако нема можност за нивно натамошно ширење во просторот, односно ако не се ризик по здравјето на луѓето и живиот свет, едноставно може да се затрупаат и тој локалитет понатаму да се изолира од контакт со живиот свет. Услов за ваква постапка е да нема можност за внесување на контаминентите во подземјето со атмосферските води, односно со помош на подзмемните води да бидат зафатени делови од контаминентите.

Истражувањето на можностите за загадувањето на подземните (изданските) води е посебно сложена материја. Имено, загадување на изданот може да се појави во рамките на целата негова собирна површина, само околу изворот, или околу водозафатите обекти. Затоа, поради нивна заштита се определуваат два вида на заштитни зони:

• потесен заштитен појас во кои постои многу поголема возможност за загадување (посебно околу изворот, бунар, дупнатина),

• поширок заштитен појас, со кој се опфаќа поголема површина, а понекогаш дури и целото сливно подрачје на некоја позначајна издан.

За заштита на изданските води постојат технички и законски регулативи, кои од ден на ден се посеопфатни и поригорозни, со оглед на значењето кои го имаат изданските води денес за водоснабдување.


61

4.9. Мониторинг Условите за загуба на почвени маси, нивото на контаминација, влијанијата од инженерските интервенции, можноста на појава на знатни ризици врз геолошката средина и слично, во фазите на проектирање и изведба се предвидуваат со помош на различни аналитички техники и симулации во проектните услови.

Од друга страна, во фаза на експлоатација, валидноста на техничките решенија се следи со инсталирање за инструменти за мониторинг (или оскултација).

Постојат различни начини на мониторинг. Прва фаза на мониторингот секогаш е визуелно набљудување на теренот или изведените објекти.

Покрај тоа, може да се набројат следните мерки за мониторинг:

• вградување специјални реперни точки за инструментално геодетско набљудување

• се вградуваат инклинометри за следење на поместувања во длабина на теренот кај нестабилните зони

• се мери количината на загуба (испирање) на почвата при интензивни врнежи или количеството на суспендиран нанос во реките

• подземните води се следат со систем на пиезометарски конструкции

• кај депониите се следи развојот на филтратот (исцедокот) во дренажните системи и околните точки за набљудување

• за анализа на сеизмичките дејства се инсталираат специјални инструменти за следење на сеизмичката активност

• се вршат хемиски анализи на почвата и водата во фаза на експлоатација и др. Кај позначајните инженерски објекти, се припремаат специјални Проекти за оскултација на теренот и објектот. Ако се утврди отстапување во однос на проектираната состојба или евентуални значајни влијанија врз животната средина, тогаш се пристапува кон санација на теренот врз основа на соодветно изработени проекти.

Во земјоделието и шумарстово се прават планови за одржлив развој на општетството, што секогаш вклучува и мерки за заштита и евентуална реставрација на почвените ресурси.


62

5. ВОЗДУХОТ КАКО ЖИВОТНА СРЕДИНА

Атмосферата како воздушна обвивка над почвата и водените пространства во основа е изградена од гасовите азот, кислород и јаглерод диоксид, кои заради лесното движење и мешање на воздушните маси се среќаваат со константна застапеност: Азот со 78,03%; кислород со 20,99% и јаглерод диоксид со 0,03%, или вкупната застапеност на овие гасови изнесува 99,05%, така што другите гасови како аргон, неон, хелиум, криптон и озон се застапени во многу мали количини.

Во воздухот секогаш се присутни и одредени количини на водена пареа, но нејзината количина е постојано променлива зависно од промените на климатските услови, не само во текот на годината туки и во текот на деноноќието.

Азотот (N), кој е застапен во најголеми количини во атмосферата се наоѓа во облик на хемиски инертен гас и како таков е погоден медиум (средина) за активните гасови кислород и јаглерод диоксид кои постојано се користат и ослободуваат од страна на организмите, или реагираат со други материи во природата. Тоа значи дека азотот не стапува во реакции со други материи, иако повремено и тој се изменува. Тоа се случува под дејство на електрични празнења во атмосферата кога се вклопува во аноргански соединенија, а кои со врнежите доаѓаат во водата и почвата од каде може да бидат искористени од страна на растенијата. На сличен начин елементарниот азот може да биде вклопен во аноргански соединенија преку активноста на одредени бактерии, наречени азотофиксатори, или одредени модро-зелени алги.

Јаглерод диоксидот и кислородот се гасови кои постојано се користат од страна на живите организми: јаглерод диоксидот растенијата го вградуваат во органските соединанија на своето тело, при кој процес ослободуваат кислород, а кислородот го користат сите живи организми во процесот на дишењето, во тек на кој се ослободува јаглерод диоксид. На тој начин постојано се остварува рамнотежен однос во искористувањето на овие гасови и нивното обновување во воздухот.

Од останатите гасови во атмосферата посебно еколошко значење има озонот (О3) кој настанува со јонизација на кислородот под дејство на електрични празнења во атмосферата. Иако е застапен во многу мали количини само 0,00006% тој се концентрира на висина од 25км од површината на земјата (во т.н. тропосфера) во облик на тенок слој од 5см дебелина. Овој тенок слој се јавува како филтер кој не го пропушта поголемиот дел од ултравиолетовите зраци кои доаѓаат од Сонцето, како и различните космички зрачења бидејќи истите во поголеми количини штетно, па дури и смртоносно би делувале на живите организми.

Управување со квалитетот на воздухот Управувањето со квалитетот на воздухот претставува суштинска алатка во унапредувањето на неговиот квалитет. Од почетокот на 50-те години доаѓа до влошување на квалитетот на амбиентниот воздух, како последица на зголемени емисии од загадувачките супстанции, како резултат на индустрискиот развој и зголемување на интензивноста на сообраќајот.

Загадувањето од индустриското производство и производството на енергија, согорувањето на фосилните горива и транспортните активности претставуваат потенцијална закана за квалитетот на воздухот, особено во градовите и во областите со интензивна индустрија. Лошиот квалитет на воздухот може да доведе до сериозни здравствени проблеми особено кај најмладата популација.


63

Состојба на емисиите од загадувачки супстанции во воздухот Присуството на загадувачки супстанции во воздухот претежно се должи на три процеси: емисии, трансмисија и влијание на концентрацијата на загадувачките супстанции на животната средина и луѓето. Загадувањето на воздухот претставува закана за условите во биосферата.

Најголем удел во загадувањето имаат стационарните и мобилните извори на загадување и тоа: производство и трансформација на енергија, согорување на горива, производство на топлина за индустрија и затоплување на инвидуалните домаќинства и административните установи.

Во нашата земја, емисиите во воздухот во периодот до 2000 година бележат намалување, главно како последица на периодот на транзиција кој особено влијаеше на индустрискиот сектор. Но, оттогаш наваму, трендот се одвива во обратна насока, со скромно но постојано зголемување на индустриската активност што самото по себе придонесе кон благо зголемување на емисиите на сулфур диоксид, азотни оксиди и прашина. Проблемите поврзани со квалитетот на воздухот се осбено изразени околу подрачјата на поголемите градови.

Documents

Gradezni objekti i zivotna sredina.pdf