I BUKA I ZAŠTITA OD BUKE - rgf.bg.ac.rsrgf.bg.ac.rs/predmet/RO/II semestar/Zastita zivotne sredine... · buka i zaŠtita od buke ... izvori buke delovanje buke na organizam Čoveka

Zaštita životne sredine – beleške sa predavanja Prof. dr Rudolf Tomanec

1

Sedmo poglavlje

RADIOAKTIVNO ZAGAĐIVANJE I ZAŠTITA

I BUKA I ZAŠTITA OD BUKE

Sadržaj sedmog poglavlja

RADIOAKTIVNO ZAGAĐIVANJE I ZAŠTITA PRIRODNI IZVORI KOSMIČKI ZRACI ZEMALJSKA RADIJACIJA INTERNO OZRAČIVANJE RADON IZVORI RADIOAKTIVNOG ZAGAĐIVANJA ZEMLJIŠTA, VODE I VAZDUHA BIOLOŠKI EFEKTI ZRAČENJA RADIOAKTIVNO ZAGAĐIVANJE ŽIVOTNE SREDINE JONIZUJUĆA ZRAČENJA I RADIOAKTIVNI GASOVI U RUDNICIMA KONTROLA I ZAŠTITA OD RADIJACIJE

BUKA I ZAŠTITA OD BUKE OSNOVNE VELIČINE KOJE KARAKTERIŠU ZVUČNE TALASE IZVORI BUKE DELOVANJE BUKE NA ORGANIZAM ČOVEKA MERE ZAŠTITE OD BUKE I VIBRACIJE BUKA U RUDARSTVU SISTEM PRAĆENJA ZAGAĐIVANJA ŽIVOTNE SREDINE (MONITORING SISTEM) POJAM I KLASIFIKACIJA SISTEMA MONITORINGA


2

ZAGADJENJE I ZAŠTITA ŽIVOTNE SREDINE Uz ovo poglavlje preporučuju se sve one publikacije i materijali koji tretiraju osnovne pojmove iz radioaktivnosti, zračenja i zaštite životne sredine. U drugom delu ovoga predavanja obradjivaće se uticaj i zaštita životne sredine od buke i vibracija. Za savladjivanje materije koja se odnosi na ova pitanja, a predaje se na ovom kursu, kao i uspešno rešavanje testova, studentima se preporučuje sledeća literatura.

1. ♣ Savić I, Terezija V., 2002: Ekologija i zaštita životne sredine, Zavod za udžbenike i nastavna sredstva, Beograd.

2. ♣ Stadnickii, G. V., Rodionov, A. I. 1988: Ekologiia, - V. Sh., Moskva.

3. ♣ Ratajac R., Veselinović D., Antonović G., Bošković B., Cvetković M., 2004: Ekologija i zaštita životne sredine. Zavod za udžbenike i nastavna sredstva, Beograd.

4. ♣ Miljković M., 2000: Zaštita radne i životne sredine. - Zavod za udžbenike i nastavna sredstva, Beograd.

5. ♣ Withgott J., Brennan Scott, 2006: Environment, the science behind stories. –Pearson, San Francisko.

6. Marković D., Đarmati Š., Gržetić I., Veselinović D., 1996: Fizičkohemijski osnovi zaštite životne sredine, Knjiga II, Izvori zagađivanja, Posledice i zaštita, Univerzitet u Beogradu.

7. D. Đurić, Lj. Petrović, 1996: Zagađivanje životne sredine i zdravlje čoveka, Velarta, Beograd.

Kao podsetnik pri učenju, studenti se mogu služiti materijalima predavača, prikazanih na časovima predavanja, a radjenih u Microsoft PowerPoint-u. Domaći zadatak - seminarski rad: u formi kontrolisane samostalne aktivnosti studenata.


3

Sedmo poglavlje

RADIOAKTIVNO ZAGAĐIVANJE I ZAŠTITA

Iako su jonizujuća zračenja i radioaktivnost otkriveni još krajem prošlog stoleća, zračenje kao oblik kontaminacije životne sredine počinje naglo da zabrinjava široku svetsku javnost tek posle užasa atomskog bombardovanja Japana 1945. godine. Ovu zabrinutost povećavaju probe novog nuklearnog oružja i ranije gotovo nepoznata pojava radioaktivnih padavina. Široka primena radijacija i radioaktivnosti, korišćenje nuklearne energije, ali i opasni kvarovi u nuklearnim elektranama u novije vreme, pored svih pozitivnih tekovina, alarmantno ukazuju i na ozbiljne ekološke i zdravstvene posledice nastalih kontaminacija.

Pojam zračenja ili radijacija (lat. radius – zrak) podrazumeva emisiju zračenja ili čestica iz nekog izvora. Zračenja vrlo visoke energije, koja su u stanju da direktno ili indirektno stvaraju jone, nazivaju se jonizujuća zračenja. Jonizujuća zračenja predstavljaju glavni uzrok »povreda« protoplazme koje nastaju u materiji koja ih apsorbuje. Ove radijacije nastaju u nuklearnim reakcijama i procesima, kao i posebnim laboratorijskim i industrijskim uređajima, a prisutna su i u kosmičkom zračenju. Radioaktivnost je osobina nekih hemijskih elemenata, odnosno materija, da emituju nevidljive čestice ili zrake velike energije. Izotopi elemenata koji emituju jonizujuća zračenja zovu se radioizotopi ili radionuklidi. Nuklearna energija se oslobađa u nuklearnim reakcijama pretvaranjem mase u energiju. Izvori jonizujućeg zračenja su:

alfa-čestice, krupne, pozitivno naelektrisane čestice,

beta-čestice, sitnije, negativno naelektrisane čestice (elektroni) i

gama-zraci, neutralni elektromagnetni talasi vrlo malih talasnih dužina (Sl. 1).

Gama – zracima su vrlo slični X-zracima, koji se dobijaju iz rendgen aparata. Značajni su i neutroni, krupne nenaelektrisane elementarne čestice, sastavni delovi atomskih jezgara koji kada su izvan njih postaju radioaktivni.

Prema poreklu i izvoru, zračenja mogu biti prirodna i veštačka. Najveći deo ukupnog zračenja koje prima svetsko stanovništvo vodi poreklo od prirodnih izvora. Postoje tri osnovna izvora prirodne ili osnovne radijacije:


4

• kosmička radijacija,

• zemaljska ili radijacija iz Zemljine kore i

• zračenje iz radioaktivnih izvora koji se nalaze u tkivimaživih bića.

Sl. 1. Vrste jonizirajućeg zračenja

Prva dva se nazivaju spoljašnjim, a treći unutrašnjim izvorom zračenja u odnosu na čovekov organizam. U celini, zemaljski izvori imaju najveći udeo u izloženosti čoveka prirodnoj radijaciji. Zemaljska radioaktivnost potiče od prirodnih radioaktivnih elemenata koji se nalaze u zemljištu, posebno u glinovitoj podlozi i stenama, i različita je na različitim delovima Zemlje. Naročito je velika iznad naslaga uranove rude.

Tokom poslednjih nekoliko decenija čovek je nuklearnim fisijama (odnosno cepanjem atomskih jezgara) proizveo nekoliko stotina veštačkih radioizotopa. Osnovni izvori veštačkog zračenja su: nuklearni reaktori, nuklearne elektrane, zatim rendgenski aparati, kao i nuklearno oru/je korišćeno prilikom testiranja. Svi ovi veštački izvori radioaktivnosti znatno su uvećali ukupne doze zračenja koje prima svaki pojedinac i čovečanstvo u celini. Procenjuje se da je čovek svojim aktivnostima u nuklearnoj energetici već dodao Zemlji radioaktivnost veću nego što su je sadržale njena prirodna atmosfera i hidrosfera, a da svi današnji nuklearni reaktori odgovaraju ukupnoj radioaktivnosti tla sa kojim se neposredno dolazi u dodir.

Sl. 2. Izvori jonizirajućeg zračenja


5

Jedinica za merenje radioaktivnosti izvora naziva se bekerel (Bq). Jedan bekerel odgovara jednom raspadu bilo kog radionukleida u jednoj sekundi. Doze zračenja se mere količinom energije apsorbovane tkivima izloženih zračenju. Jedinica za merenje apsorbovane doze jonizujućeg zračenja, odnosno energije unete radijacijom po gramu tkiva, naziva se grej (Gy). Jedan grej predstavlja količinu energije unete jonizujućeg zračenja u jedinicu mase neke materije.

Velike doze koje organizmi prime u kratkim vremenskim intervalima (minutima ili satima) nazivaju se akutne doze. Nasuprot njima, hroničnim dozama subletalne radijacije nazivaju se one doze koje se mogu primati stalno tokom celog života.

PRIRODNI IZVORI

Daleko najveći deo radijacije koju svetsko stanovništvo prima potiče od prirodnih izvora. Izlaganje najvećem delu ove radijacije je neizbežno. Tokom čitave istorije naše planete radijacija dopire do njene površine iz kosmosa i iz radioaktivnih materijala koji se nalaze u Zemljinoj kori. Ljudi bivaju ozračeni na dva načina. Radioaktivne supstance mogu da ostanu izvan tela i da ga ozračuju spolja, »eksterno«, ili pak mogu da se udišu sa vazduhom i gutaju sa hranom i vodom i da tako ozračuju ljude iznutra, »interno«. Ali, mada svi stanovnici Zemlje primaju prirodnu radijaciju, neki apsorbuju mnogo veće količine nego drugi. To može da zavisi od toga gde ko živi. Doze su na nekim mestima sa naročito radioaktivnim stenama ili tlom, znatno više od proseka; na drugim mestima su pak znatno niže. Kolke će doze neko primiti, može da zavisi od njegovog životnog stila. Korišćenje naročitog građevinskog materijala za kuće, kuvanje na plinu, otvoreno ognjište na kome sagoreva ugalj, izolacija kuće, pa čak i avionski letovi – sve to povećava prirodno ozračavanje.

U celini uzev, zemaljski izvori su odgovorni za najveći deo čovekove izloženosti prirodnoj radijaciji. U normalnim prilikama, na njih otpada više od pet šestina godišnje efektivne ekvivalentne doze koju apsorbuju pojedinci – i to pretežno internom radijacijom. Na kosmičke zrake otpada preostali deo, pretežno eksterne radijacije. Prirodni izvori radijacije sa prosečnim godišnjim efektivnim dozama mogu se ilustrovati sledećim ciframa: zemaljski izvor – inertni 1,325 milisiverta; zemaljski izvor – eksterni 0,35 milisiverta; kosmički izvor – eksterni 0,3 milisiverta; kosmički izvor – inertni 0,015 milisiverta.

U ovom poglavlju razmotrićemo najpre eksternu radijaciju iz kosmičkih i zemaljskih izvora. Zatim ćemo se pozabaviti internom radijacijom, posvećujući posebnu pažnju radonu, radioaktivnom gasu koji je najveći pojedinačni izvor prosečne doze koje potiču od prirodne radijacije. Najzad ćemo se osvrnuti i na neke aktivnosti, počev od sagorevanja uglja pa do korišćenja đubriva, pri kojima se ispuštaju radioaktivne materije iz tla i tako povećava čovekova izloženost zemaljskim izvorima.

KOSMIČKI ZRACI

Nešto manje od polovine čovekove izloženosti spoljnoj prirodnoj radijaciji potiče od kosmičkih zraka. (Tako su izračunate doze od kosmičkih zraka, koje prima osoba koja leti preko Atlantika supersoničnim avionom od 40 milisiverta, a supsoničnim primi 50 milisiverta). Većina tih zralka dopire do nas iz dubine međuzvezdanog prostora; neke emituje Suce prlikom svojih eksplozija. Kosmički zraci direktno ozračuju Zemlju, stupajući u interakciju sa atmosferom, pri čemu se stvaraju ove vrste radijacije i razni radioaktivni materijal.

Nijedno mesto na Zemlji ne može da izbegne ovaj univerzalni, nevidljivi pljusak. Ali, on neke delove zemaljske kugle jače pogađa nego druge. Polovi primaju više radijacije nego ekvatorijalni regioni, zbog toga što magnetsko polje Zemlje skreće naelektrisane čestice sadržane u zračenju. I, što je još značajnije, nivo radijacije se povećava sa nadmorskom visinom, pošto na velikim visinama ima manje vazduha koji deluje i kao štit.

Neko ko živi na nivou mora, prima godišnje efektivnu ekvivalentnu dozu od oko 300 mikrosiverta (milioniti delovi siverta), dok onaj ko živi na visini iznad 2 000 metara prima nekoliko puta veću dozu.


6

Leteći avionim, putnici i osoblje izloženi su i većim dozama, mada za kraće vreme. Na visimana između 4 000 metara – a to je visina najviših stalno naseljenih šerpaskih sela na obroncima Mont Everesta – i 12 000 metara – koliko iznosi najveća visina interkontinentalnih letova – izloženost kosmičkoj radijaciji povećava se oko 25 puta. Ona se dalje povećava na visinama između 12 000 i 20 000 metara, koliko je maksimalna visina leta supersoničnog aviona (slika 3.).

Na leti iz Njujorka u Pariz putnik je izložen radijaciji od oko 50 mikrosiverta u normalnom mlaznom avionu, a za 20 odsto manjoj, u supersoničnom avionu; iako je supersonični avion izložen intenzivnijem zračenju, on mnogo brže obavlja putovanje. Sve u svemu, let avionom ima za posledicu kolektivnu efektivnu ekvivalentnu dozu ozračavanja stanovništva sveta u iznosu odoko 2 000 čovek/siverta godišnje.

Nivoi kosmičke radijacije na različitim nadmorskim visinama. Aurora borealis Šatl Meteori Meteorološki baloni 13 mikrosiverta/h (20 000 m) 5 mikrosiverta/h (12 000 m) 0,2 mikrosiverta/h (4000 m) 0,1 mikrosiverta/h (2000 m) 0,03 mikrosiverta/h (0,000 m)

Sl. 3. Nivoi kosmičke radijacije

ZEMALJSKA RADIJACIJA

Glavni radioaktivni materijal u stenama jesu kalijum-40, rubidijum-87 i dve porodice radioaktivnih elemenata koje nastaju raspadanjem uranijuma–238 i torijuma–232, dva dugovečna radionukleida koji su se zadržali na Zemlji od njenog postanka. Naravno, nivoi zemaljske radijacije razlikuju se od mesta širom sveta, kao šro se menja i koncentarcija ovih materijala u Zemljinoj kori. Za većinu ljudi ove razlike nisu naročito dramatične. Ispitivanja u Francuskoj, Nemačkoj, Itliji, Japanu i SAD, na primer, ukazuju da oko 95 odsto ljudi živi u oblastima gde prosečna doza varira od 0,3 do 0,6 milisiverta (hiljaditih delova siverta) godišnje. Ali, neki ljudi primaju znatno veće doze; oko 3 odsto ljudi je izloženo dozi od jednog


7

milisiverta godišnje, a polovina njih prima više od 1,4 milisiverta godišnje. Ima mesta na Zemlji gde je zračenje iz zemljišta još i mnogo veće. Blizu grada Pasosa de Kaldas, Brazil, nalazi se brežuljak na kome su istraživači izmerili doze radijacije od oko 800 puta veće od prosečnih, izmerena je doza radijacije od 250 mikrosiverta godišnje. Sva je sreća da je ovaj brežuljak nenastanjen. U Guarapari na plaži registrovana je radijacija od 175 mikrosiverta godišnje. U Indiji u Kerala i Tamil Nadu na plaži je izmerana radijacija od 17 mikrosiverta godišnje, a u Iranu u Ramasaru izmereno je 400 mikrosiverta godišnje.

INTERNO OZRAČIVANJE

U proseku, dve trećine efektivne ekvivalentne doze koju ljudi primaju iz prirodnih izvora potiče od radioaktivnih materija u vazduhu koji udišu, hrani koju jedu i vodu koju piju. Veoma malo, zaista, od ove interne doze potiče od radioaktivnih materijala – kao što su ugljenik–14 i tricijum koji se stvaraju usled kosmičkog zračenja. Gotovo čitava interna doza potiče od zemljinih izvora. U proseku, ljudi primaju oko 180 mikrosiverta godišnje iz kalijuma–40, koji telo apsorbuje uporedo sa ne radioaktivnim kalijumom, elementom od bitnog značaja. Ali, neuporedivo najveća količina potiče iz elemenata koji nastaju raspadanjem uranijuma–238, a u manjoj meri iz raspadanja torijum–232. Neki od ovih, kao olovo–210 i polonijum–210, uglavnom ulaze u telo zajedno sa hranom. Jedan i drugi koncentrisani su u ribi i rakovima; ljudi koji jedu velike količine hrane iz mora nužno će primiti odgovarajuće visoke doze radijacije.

Na desetine hiljada stanovnika krajnjeg severa hrani se uglavnom mesom irvasa (ili karibua). U telu ovih životinjanalaze su velike koncentracije ova dva radioaktivna materijala, naročito polonijuma–210, zbog toga što one zimi pasu lišajeve u kjim se te radioaktivne materije nagomilavaju. Tako se događa da u organizam stanovnika ovih krajeva dospevaju količine polonijuma –210 koje su do 35 puta veće od normalnih. U međuvremenu, na drugom kraju sveta, ljudi koji žive u oblasti Zapadne Australije bogatoj uranijumom, primaju, jedući meso i iznutrice ovaca i kengura, doze radijacije koje su do 75 puta veće od normalne.

Radioaktivne matrije kao što su ove često prolaze zaobilaznim putevima kroz prirodnu sredinu pre nego što dospeju do čoveka. Takvi putevi ili »staze« često se uzimaju u obzir prilikom izračunavanja doza primljenih od pojedinih izvora.

RADON

Naučnici su tek nedavno počeli da shvataju da je najvažniji od svih izvora prirodne radijacije nevidljivi gas bez ukusa i mirisa, sedam i po puta teži od vazduha, zvani radon. Procenjuje se da, zajedno sa svojim »kćerima« - radionuklidima koji se formiraju prilikom njegovog radioaktivnog raspadanja – radon normalno doprinosi oko tri četvrtine godišnje efektivne ekvivalentne doze koju pojedinci primaju iz zemaljskih izvora – i oko polovine onih doza koje oni primaju iz svojih prirodnih izvora zajedno. Većinu ovih doza oni primaju udisanjem radionuklida, naročito u zatvorenom prostoru.

Radon, u stvarai, ima dva glavna oblika: radon–222, jedan od radionuklida u porodici koja nastaje prilikom raspadanja uranijuma–238, i radon–220, iz porodice koja nastaje raspadanjem torijuma–232. Izgleda da radon-222 ima dvadeset puta jače delovanje od radona–220, ali, iz praktičnih razloga, ovde ćemo obe vrste ovog radioaktivnog gasa zvati »radonom«. U stvar, najveći deo doza radijacije potiče od radionuklida koji nastaje raspadanjem radona, a ne od samog gasa radona.

Širom sveta, radon izbija iz zemlje, ali nivo zračenja u vazduhu na otvorenom prostoru znatno varira od mesta do mesta. Pa ipak, ma koliko to izgledalo paradoksalno, ljudi su najviše izloženi radonu u zatvorenim prostorijama. U delovima sveta s umerenom klimom, koncentracije radona su u zatvorenim prostorijama prosečno oko osam puta veće nego napolju. U tropskim zemljama nisu ivršena merenja, ali pošto je tamo klima topla, to su zgrade mnogo više otvorene, pa verovatno ne postoji velika razlika između koncentracija radona unutra i napolju. Radon se koncentriše u sobnom vazduhu u zgradama koje se pretežno sastoje od zatvorenih prostorija. Kada taj gas jednom uđe, probijajući se kroz drvene podove


8

iz tla ili, u manjoj meri, iz samog građevinskog materijala, on će teško izaći. Ishod toga može da bude vrlo visok nivo radijacije, naročito ako zgrada podignuta na izrazito radioaktivnom tlu ili ako je sagrađena od naročito radioaktivnog materijala. Velike količine izolacionog materijala još više pogoršavaju situaciju, otežavajući radonu da se probije napolje. Sve češće i češće nailazmo na vrlo visoke nivoe radijacije. Krajem sedamdesetih godina, koncentracije koje 5 000 puta premašuju tipične nivoe radijacije u vazduhu na otvorenom prostoru, registrovane su u stanovima u Švedskoj i Finskoj. Postoje primeri da su u Britaniji i SAD nađene u nekim stanovima koncentracije za 500 puta veće od tipičnog nivoa na otvorenom prostoru, a od tog vremena su u ovim dvema zemljama u nekim stanovima registrovani nivoi radona ravni onim najvišim koji su zabeleženi u Skandinaviji. Uporedo sa povećanjem broja stanova u kojima su izvršena takva merenja, povećao se i broj onih za koje je utvrđeno da sadrže ekstremne koncentracije radona.

IZVORI RADIOAKTIVNOG ZAGAĐIVANJA ZEMLJIŠTA, VODE I VAZDUHA

Radioaktivnost je svojstvo jezgra atoma nekih elemenata da spontano emituju kompleksno zračenje, pri čemu jezgra koja zrače prolaze u druga, tako da na kraju nastaje stabilan elemenat. Ovakva definicija važii za prirodnu i za veštačku radioaktivnost. Kada je u pitanju prirodna radioaktivnost, čovek je posmatrač, ustanovaljava i analizuje pojavu, dok se veštačka radioaktivnost izaziva eksperimentisanjem.

Radioaktivnost je nukleusna, a ne atomska pojava, jer se odvija u jezgru atoma. Do danas je poznato oko šezdeset prirodno radiokativnih elemenata i svi oni imaju atomski broj veći od 84 (polonijum). Radioaktivnost je spontana i jezgra se dezintegrišu (raspadaju) u jedinici vremena. Ovaj period je različit kod različitih elemenata. Emisija zračenja traje sve do k jezgro zrači, a kad ono postane stabilno, proces se zaustavlja, jer jezgro više ne zrači. Čovek i priroda u celini su u stalnom radioaktivno mambijentu. To je posledica prirodne radioaktivnosti.

Postoje četiri glavna faktora radioaktivnosti: kosmičko zračenje (fotoni, protoni, elektroni, mezoni); zagađenost u zemlji i atmosferi (prirodno radioaktivne stene, tablica 1); supstance sadržane u ljudskom telu (kalijum 40, tragovi radijuma i njegovih produkata i ugljenik 14) i nuklearni otpaci (nastaju pri nuklearnim eksplozijama). Imaju, uglavnom, kratak period poluraspada, ali postoje i oni s dugim periodom, kao ugljenik 14 (5700 godina), cezijum 137 (30 godina), stroncijum 90 (28 godina), prometeum 147 (dve godine), rutenijum 106 (jedna godina).

Za radioaktivne pojave važe sledeći zakoni.

I zakon – Ljudska čula ne mogu da otkriju radioaktivnost.

II zakon – Biološka dejstva zračenja nisu trenutna. Održavaju se na organizmima i promene se uočavaju na ozračenom pojedincuili se to dejstvo primećuje tek na potomstvu.

III zakon - Radioaktivnost opada s vremenom. Vreme poluraspada (period T ½ ) nekog radioaktivnog elementa je vreme potrebno da bise aktivnost smanjila na polovinu. Period T može biti od dela sekunde do više milijardi godina. Svaki radioaktivni elemenat ima sopstveni karakterističan period T kojim se identifikuje. Nestabilni nukleidi nazivaju se radionuklidima.

Globalnu radioaktivnu kontaminaciju biosfere uzrokovale su brojne nuklearne probe. Počev od 1945. pa do 1963. godine izvršeno je oko 365 nadzemnih nuklearnih proba. Procenjuje se da je u tom periodu emitovano 217 Mg fisionog materijala.

U periodu od 1957. do 1985. godine, u četrnaest zemalja desio se 151 nuklearni akcident na energetskim i eksperimentalnim nuklearnim postrojenjima. Ipak, četiri nuklearna akcidenta izdvajaju se zbog posledica po širu okolinu i radijacionog rizika po stanovništvo: Vindskejl – Engleska, 1957; Kišinjev – SSSR, 1957; Otok tri milje – SAD, 1979; i Černobil – SSSR, 1986.


9

Još pedesetih godina ovog veka američki i tada sovjetski autori započeli su istraživanja radionuklida u zemljištima. U Zajednici Nezavisnih Država otvorena je posebna škola, kojase bavi podološkom radioekologijom.

Na ovim prostorima je proučavanje 89Sv i 137Cs, ekološki najznačajnijih veštačkih radionuklida, započelo oko 1965. godine, a nešto intenzivnije 1981. godine, za potrebe nuklearne elektrane Krško. Povećano interesovanje počelo je posle černobilske katastrofe (26.04.1986. god.), kada je nastalo intenzivno istraživanje radionuklida u zemljištima, vodi, vazduhu i poljoprivrednim proizvodima.

Službeni podaci govore da je prilikom havarije na nuklearnoj elektrani u Černobilu ispušteno u vazduh oko 2 x 1018 Bq (Bq – bekerel je naziv za jedinicu aktivnosti; jedan bekerel odgovara jednom raspadu bilo kog radionuklida u jednoj sekundi) raznih radioaktivnih izotopa. Radioaktivne padavine zahvatile su ove prostore Balkana u dva maha, najpre zapadne, a zatim središnje i istočne krajeve. Intenzitet je bio različit. Registrovano je ukupno trideset radionuklida. Među njima je najznačajniji 131J, koji je »kratkoživući«, s vremenom poluraspada (t ½) od osam dana, zatim 134Cs (t ½ dve godine), kao i 137Cs (t ½ od 30 godina). Tada je većina radionuklida naglo ušla u poljoprivredni proizvodni lanac, (zemljište – biljka – životinje), jer je kvar nastao kada je vegetacija bila razvijena, a stoka na ispaši. Sasvim je razumljivo da je u takvim okolnostima moguća i kontaminacija podzemne vode, posebno ako nije mnogo duboka i ako su zemljišta lakšeg mehaničkog sastava.

Prirodna radioaktivnost može se naći i u nekim građevinskim materijalima. U sledećoj tablici su navedeni neki uobičajeni građevinski materijali i procene koncentracije urana, torija i kalija u njima.

Tablica 1. Prirodna radioaktivnost u nekim građevinskim materijalima uran torijum kalijumMaterijal

mBq/g mBq/g mBq/gGranit 63 8 1184 Pesak 6 7 414

Cement 46 21 237 Beton sa krečnjakom 31 8.5 89

Beton sa peskom 11 8.5 385 Žbuka 14 12 89

Otpadni gips 186 66 5.9 Prirodni gips 15 7.4 148

Drvo - - 3330 Glinena opeka 111 44 666

Zavisno od udaljenosti od mesta izvora radioaktivnosti zapaženo je i pogoršanje odnosa cezijuma i stroncijuma u zemljištima, koji je ranije iznosio 1,6:1, a sada u rejonu Černobila iznosi 10:1. Ovo pogoršanje je veoma značajno jer je cezijum analog kalijuma, što znači da će ga i biljka uzimati u većim količinama. Stroncijum, pak, analog je kalcijumu, ali se razlikuju od njega sporo premešta u zemljištu. Vreme poluraspada stroncijuma je 28,5 godina.

Ispitivanja radionuklida u mnogim područjima Srbije pokazala je da je posle černobilske katastrofe nastala kontaminacija pojedinih područja, ali se za sada to ne smatra alarmantnim. Međutim, potrebno je neprekidno praćenje svih radioaktivnih elemenata, tim pre što je moguće da dospeju u biljke koje služe za ishranu ljudi i životinja. Posledice takvih unošenja mogu biti nesagledive ne samo za direktne konzumenta već i za potomstvo.

Danas se mnogo govori i piše o povećanju radioaktivnog radijuma koji dospeva u tle đubrenjem mineralnim đubrivima, posebno fosforom. Do ovog zaključka došlo se posle saznanja da prirodni fosforiti koje uvoze fabrike mineralnih đubriva sadrže radioaktivni radijum. Međutim, poznato je i to da


10

radioaktivnog radijuma ima u različitim količinama u pojedinim fosforitima, zavisno od mesta nalaženja. Smatra se da neki uvezeni fosforiti nisu sadržali velike količine radioaktivnog radijuma, te su unete količine preko đubriva zanemarljive. Sigurno je da su ova ispitivanja i dalje aktuelna na svim zemljištima i da ih i dalje treba sprovoditi.

BIOLOŠKI EFEKTI ZRAČENJA Biološki efekti zračenja nastaju apsorpcijom energije u tkivima, a uzrokovani su jonizacijom tkiva, odnosno ćelija kroz koje prolazi zračenje. Štetno dejstvo je dvojako: jedno se odnosi na direktno ozračeni organizam (somatski efekti), a drugo na potomstvo (nasledni ili genetski efekti). Zračenja su štetna po živu matriju. Prilikom razmatranja efekata zračenja treba imati u vidu da radioaktivne supstance predstavljaju najtoksičnije materije u prirodi. Već pri niskim dozama radijacije izazivaju niz promena koje vode nastanku raka pri niskim dozama zračenja mogu da unište ćelije, da oštete organe i da uzrokuju smrt. Štetne posledice visokih doza zračenjaispoljavaju se već u roku od nekoliko časova ili dana. Međutim, da bi došlo do pojave raka, treba da proteknme više godina, pa i decenija.

RADIOAKTIVNO ZAGAĐIVANJE ŽIVOTNE SREDINE

Kada radioaktivni izotopi dospeju u životnu sredinu, oni se vrlo brzo raspršuju i razređuju, a mogu se koncentrisati u živim organizmima i zatim dalje prenostiti lancima ishrane ili uključivati u kruženje u okviru prirodnih biohemijskih ciklusa. Radioaktivne supstance moguse akumulirati u vodi, zemljištu, sedimentima ili vazduhu (sl. 3) . Koncentracije su uglavnom veće u vodenim nego u suvozemnim ekosistemima, pošto je strujanje hranljivih sastojaka u vodi brže negu u zemljištu.

Dodatno radioaktivno zračenje pojavljuje se kao posledica eksperimentalnih eksplozija atomskih bombi, naročito onih u atmosferi. Radioaktivna prašina koja pada na zemlju posle atomskih eksplozija naziva se radioaktivna padavinama. Ove se materije mešaju sa prirodnim materijama u vidu čestica i aerozagađenjima čoveka, dospevajući direktno ili posredno, preko lanaca ishrane, do čoveka. Na dodatno radioaktivno zračenje utiču i nuklearne elektrane. Iz njih posredstvom ispuštenog vazduha, vode ili čvrstih radioaktivnih otpadaka, radioaktivne materije mogu dospeti u okolnu životnu sredinu.

Sl. 3. Zavisnost koncentracije urana u biljnim kulturama u odnosu na koncentraciju urana u

zemljištu


11

Posebnu opasnost po živi svet predstavljaju nuklearne nesreće (nuklearni incidenti), koje se najčešće dešavaju usled iznenadnih kvarova ili havarijskih oštećenja u nuklearnim elektranama. U većini slučajeva nastaju pukotine na samom nuklearnom reaktoru, ali može doći i do pucanja rashladnih cevi u parogeneratoru ili do korozije cevi za paru koje povezuju parogenerator i turbinu. U sva tri slučaja u okolnu sredinu dospevaju radioaktivna para i voda.

Za razliku od normalnog rada nuklearnog reaktora, kada nije ugrožena bezbednost (nulti stepen), za klasifikaciju nuklearnih nesreća koristi se međunarodna skala od sedam stepeni: 1) nenormalnost, 2) incident, 3) težak incident, 4) nesreća, uglavnom u postrojenju, 5) nesrećasa rizikom izvan reaktora, 6) teškanesreća, 7) velika nesreća. Upravo u ovu sedmu kategoriju svrstana je černobiljska nuklearna katastrofa, odnosno havarijsko oštećenje na nuklearnoj elektrani u Černobilju u Ukrajini aprila 1986. godine. Procenjuje se da je ukupna količina rasutog radioaktivnog materijala (tj. oslobođenog zračenja) bila oko 200 puta veća od one koju su oslobodile atomske bombe koje su 1945. godine bacili Amerikanci na japanske grdoveHirošimu i Nagasaki.

Od neposrednih posledica udesa u Černobilju život je izgubilo oko trideset, a ozračeno oko pet miliona ljudi. Od ovog broja, najmanje 100 000 ljudi se našlo na direktnom putu radioaktivnog oblaka i doživotno će morati da bude pod zdravstvenom kontrolom zbog naknadnih posledica ozračenja. Procenjuje se da će više od 70 000 ljudi biti žrtve raka i leukemije. Prilikom ovog udesa zatrovano je (kontaminirano) i oko 8 000 km2 zemljišta.

Od radioaktivnih izotopa koji nastaju bilo pri eksperimentima sa nuklearnim oružjem, bilo tokom nesreća na nuklearnim reaktorima, izvestan broj dospeva, direktno ili posredno, preko lanca ishrane, u organizam čoveka. Prilikom nuklearne reakcije velika količina radionukleida sa dovoljno dugim vremenom poluraspada lako se apsorbuje u tkiva organizma.

Činjenica da do danas u svetu radi više od 450 nuklearnih elektrana i preko 300 eksperimentalnih reaktora ozbiljno upozorava na potencijalne opasnosti od havarijskih oštećenja.

Uklanjanje nuklearnih otpadaka, nastalih prilikom korišćenja nuklearne energije, predstavlja krupan ekološki, tehnološki i zdravstveni problem. Postoje tri osnovne grupe radioaktivnih otpadaka.

• visokoaktivni otpaci u tečnom ili čvrstom stanju, veoma opasni po žive organizme i životnu sredinu zbog ogromne energije koju oslobađaju (iskorišćeno nuklearno gorivo i reaktora, na primer);

• otpaci srednje aktivnosti,koji mogu da izazovu lokalna oštećenja, ali čije je izdvajanje i korišćenje radioaktivnih sastojaka neisplativo (iskorišćeni izvori jonizujućeg zračenja – radioaktivni gromobrani, medicinski i industrijski izvori zračenja);

• niskoaktivni otpaci velike zapremine u tečnom, čvrstom ili gasovitom stanju, što otežava njihovsmeštaj, te se obično ispuštaju u okolnu sredinu (talozi, filtri, kontaminirana odeća i obuća i sl).

Radioaktivni otpaci se obično deponuju u zaštićenim kontejnerima i čuvaju u dubljim slojevimaZemljine kore ili pak, na morskom dnu. Međutim, sve su ovo samo privremene mere, dok se na nalaženju trajnih rešenja njihovog bezbednog deponovanja intenzivno radi.


12

Sl. 4. Ilustracija dobijanja iz rudnika, korišćenje za

dobijanje energije i zbrinjavanje otpada urana

Sl. 5. Granitni masiv u Juki

(Yucca, SAD). Odlaganje radioaktivnog materijala

Doprema radioaktivnog otpada u kanisterima

Tehnološka prerada

Sistem tunela

Planinski masiv

Sl. 6. Odlaganje radioaktivnog materijala Granitni masiv u Montani (Yucca, SAD)

JONIZUJUĆA ZRAČENJA I RADIOAKTIVNI GASOVI U RUDNICIMA Radioaktivni gasovi se pojavljuju u rudnicima uranovih, torijevih, niklovih i drugih ruda. Oni potiču od radioaktivnih minerala rude i radioaktivnih gasova polutanata iz radioaktivnih minerla i gasova. Najčešći radioaktivni gasovi su radon, toron i njihovi kratkoživući potomci.

Radon 86222Ra – plemenit gas, nastaje emanacijom 98

226Ra. Vreme poluraspada mu ne 3,85 dana. Izdvajanje radona u rudničku atmosferu odvija se neprekidno, a faktori koji utiču na njegov priliv su emanaciona sposobnost minerala i koeficijent emanacije, koji zajednički određuju brzinu emanacije 86

222Ra. Izdvojeni gas radon, difuzijom kroz stenski masiv, dospeva u rudničku atmosferu. Brzina njegove difuzije karakteriše koeficijent difuzije koji zavisi od poroznosti, propustljivosti, vlažnosti, hemijskog sastava i temperature stena.


13

Koeficijent difuzije radonsmanjuje se sa smanjivanjem prečnika pora stena, porastom vlažnosti, sniženjem temperature i smanjenjem sadržaja minerala u stenama. Rudničke vode su takođe izvor radona. Prilikom prodiranja vode kroz stenski masiv dolazi do raspadanja radona i njegove akumulacije u vodi. Zbog toga su vodosabirnici i sistem za odvodnjavanje rudnika posebno ugroženi. Kratkoživući potomci radona nastaju radioaktivnim raspadom 86

222Ra u obliku atoma jona. To su 84218Pb, 83

218Bi i 84212Po.

Toron, 86222Tn – redak gas sa vremenom poluraspada od 54 s. Direktan je potomak 86

232Tn. Zbog kratkog vremena poluraspada njegova difuzija u vazdušnoj sredini je ograničena. Problemi radioaktivnosti, vezani za prisustvo torona, posebno oni koji se odnose na njegovu inhalaciju, relativno su mali u poređenju sa problemima vezanim za prisustvo ostalih radionukleida i rudnicima urana. Kratkoživući potomci torona su 84

216Po, 82212Pb, 83

212Bi.

Kratkoživući potomci rodona i torona u rudničkoj atmosferi egzistiraju u čvrstom agregatnom stanju, i to u dva oblika: u obliku nekombinovanih čestica (slobodnih atoma i jona) ili stupaju u interakciju sa česticama prašine gradeći kombinovane čestice (radioaktivni aerosol). Oba oblika kratkoživućih čestica potomaka radioaktivnih gasova rodona i torona ugrožavaju respiratorne organe radnika.

Radioaktivna prašina u rudnicima urana sadrži dugoživuće radonove potomke i sve članove uranovog raspadnog niza. Pri eksploataciji torijevih ruda pojavljuju se aradioaktivni članovi raspada torijevog niza.

Spoljašnje zračenje je posledica neprekidnog emitovanja gama i beta zraka pri radioaktivnom raspadu minerala. Dosadašnja iskustva zdravstvenih stručnjaka pokazuju da ono nema značajnu ulogu u ozračivanju rudara, sa obzirom na malu jonizacionu sposobnost tkiva.

Međunarodna komisija za radijacionu zaštitu ICRP usklađuje iskustva zaštite rudara u rudnicima uranovih i torijevih ruda i utvrđuje MDK doze ozračenja. U Srbiji važi stari pravilnik o maksimalnim granicama radioaktivne kontaminacije čovekove sredine (Sl. List SFRJ br. 8/1987 god.). Gornja granica unošenja radionukleida za uranov niz iznosi 1,7 kBq/god, a za torijev niz 0,2 kBq/god. Efektivna ekvivalentna doza zračenja radnika iznosi do 1 mSv/god. Sv = J/kg, je jedinica za primljenu dozu ozračenja, Sv (sivert) doza ozračenja pomnožena sa faktorom kvaliteta.

KONTROLA I ZAŠTITA OD RADIJACIJE Treba istaći da nema beopasnih zračnja, ali i da se posledice zračenja mogu javiti tek posle dužeg vremena ili nasleđem, u narednim generacijama. Razumljivo je da se čovek može osloboditi uticaja svih zračenja, pre svega onih koja potiču iz prirode. Međutim, za lica koja su profesionalno izložena manjim ili većim dozama zračenja treba preduzeti sve mere da bi se smanjili rizik i štetne posledice. Radi bolje kontrole, kod lica profesionalno izloženih dejstvu zračenjaobično se određuju maksimalno dozvoljene doze. Prilikom procene rizika od izloženosti treba voditi računa i o načinima apsorbcije (udisanjem, preko kože ili preko sistema za varenje), da bi se preduzele odgovarajuće mere predostrožnosti. Radijaciona zaštita se ostvaruje u okviru dva osnovna vida – zaštite od ozračivanja i zaštite od radioaktivne kontaminacije.

Zaštita od spoljašnjeg ozračavanja se, u principu, sprovodi smanjivanjem doze zračenja na najmanju moguću meru. Ovo se može postići: 1. vremenskom zaštitom (odn. što kraćim boravkom u blizini izvora zračenja), 2. daljinskom zaštitom (boravkom na što većem rastojanju od izvora) ili 3. zaštitom pomoću apsorbera (korišćenjem debljih zaštitnih slojeva, od zemlje, betona, olova i sl.).

Zaštita od radioaktivne kontaminacije (zagađivanja) sastoji se u preduzimanju odgovarajućih mera da radioaktivne supstance ne dođu u neposredan kontakt sa živim organizmima i ne prodru u okolnu životnu sredinu.

Pošto čovek nije u stanju nijednim čulom da registruje zračenje, neophodno je da se pri radu sa radioaktivnim materijama uvedu mere redovne kontrole životne (monitoring sistem), ali i apsorbovanih doza kod lica izloženih zračenju. Pored pomenutog, neophodno je koristiti ličnu opremu i uređaje zaštite, a gde je to moguće treba izbegavati izlaganje ljudi dejstvu zračenja povećanjem primene automatizacije i robotike.

instrument koji se koristi za otkrivanje i mjerenje

Sl. 7. Uredjaji za otkrivanje, merenje i kontrolu radioaktivnog zračenja (Gajger-Milerov brojač)


15

Neki primeri izvora zračenja u svakodnevnom životu


16

BUKA I ZAŠTITA OD BUKE

OSNOVNE VELIČINE KOJE KARAKTERIŠU ZVUČNE TALASE Sva zbivanja u spoljašnjoj sredini koja se normalno zapažaju čulom sluha nazivaju se zvuk. Kao fizička pojava, zvuk predstavlja talasno kretanje koje se javlja kao posledica poremećaja ravnotežnog stanja neke elastične sredine (vazduh, voda, čvrste materije). Uzrok nastajanja zvuka su vibracije nekog tela (izvor zvuka) koje izazivaju oscilacije najbližih čeatica sredine. Oscilacije ovih čestica prenose se na susedne čestice i na taj način se pojava prostire u vidu zvučnih talasa u svim pravcima (radijalno) od mesta izvora zvuka. Brzina ovih zvulčnih talasa zavisi od karakteristika sredine kroz koju se zvuk prostire. Na primer, brzina zvuka koji se prostire kroz vazduh iznosi 340 m/s.

Osnovne karakteristike zvučnog talasa su: maksimum, minimum, amplituda i frekvencija. Trajanje jedne potpune promene, počevši od bilo kog trenutka pa do vraćanja u početno stanje, naziva se ciklus ili perioda (T). Broj promena u jedinici vremena naziva se frekvencija zvučnih talasa. Njena jedinica je herc (Hz). Jedan herc odgovara jednoj periodičnoj promeni ili ciklusu u jednoj sekundi.

Promene fizičkog stanja vazduha postaju čujne za ljudsko uho kad im je frekvencija približno u granicama od 20 Hz (niski tonovi) do 20 000 Hz (visoki tonovi). Obično se ove promene nazivaju zvukom, dok se promene izvan ovog područja nazivaju ultrazvukom (ako je frekvencija viša od 20 000 Hz), i infrazvukom (ako je frekvencija manja od 20 Hz). Velikim brojem merenja ustanovljeno je da se najveća osetljivost uha na promene frekvencije nalazi u području od 100 Hz do 7 000 Hz, što predstavlja područje govora (sl. ..).

Kako oscilovanje čestica vazduha izaziva promene gustine vazduha, u skladu sa osnovnim gasnim zakonima fizike ove promene gustine izazivaju promene vazdušnog pritiska. Ovakve promene stalnog vazdušnog pritiska nazivaju se zvučnim pritiskom, koji je, prema tome, samo promenljiva komponenta ukupnog pritiska. Po veličini, ona je i za najjači zvuk vrlo mala u odnosu na stalni vazdušni pritisak, ali za zvučne pojave samo ona ima značaj. Merna jedinica za zvučni pritisak je paskal (Pa), a često se koristi i ranija jedinica bar. Osećaj jačine zvuka zavisi, pre svega, od veličine zvučnog pritiska ili intenziteta zvuka. Ako se zvučni pritisak smanjuje, doći će do granice ispod koje uho više neće moći da oseti postojanje zvuka. Ta granica se naziva prag čujnosti. On zavisi od frekvencije zvuka i izmeren u apsolutnim vrednostima odgovara vazdušnom pritisku od 20 μPa. Kako je fiziološka osetljivost uha (sposobnost razlikovanja jačine zvuka) u skladu sa logaritamskim, a ne linearnim zakonom, u praksi je merenje jačine zvuka u paskalima zamenjeno merenjem nivoa zvučnog pritiska, čija je jedinica decibel (dB). To je jedinica kojom se upoređuju dve veličine i predstavlja logaritam odnosa posmatranog zvučnog pritiska i referentnog zvučnog pritiska (20 μPa). Uho čoveka prima zvuk bez smetnji svo do nivoa zvučnog pritiska od 120 dB. Između 120 dB i 130 dB umesto normalnog slušnog osećaja javla je osećaj bola.

IZVORI BUKE Pod bukom se podrazumeva svaki neprijatan i nepoželjan zvuk koji se svojom jačinom izdvaja od ostalih. Buka predstavlja prateću pojavu savremenog načina života, naročito u uslovima gradske i industrijske, ali sve više i u uslovima seoske sredine.

Zvuk nastaje titranjem, oscilovanjem elastičnih tela. Oscilacije tela se proizvode mehanički: udarom, struganjem, zarezanjem tela ili strujanjem tečnosti i gasova. Oscilacije tela se prenose na okolni vazduh i izazivaju u njemu iste oscilacije koje dopiru do uha. Oscilacije u vazduhu izazivaju naizmenično sabijanje, zgrušavanje i razređivanje vazduha. Ta pojava predstavlja prirodni način rasprostiranja zvuka.

Normalno čovakovo uho ne može da čuje sve zvukovekoji nastaju u prirodi. Čujnost zvukova koji postoje u prirodi je ograničena u odnosu na visinu tona, odnosno frekvenciju zvuka. Ona se kreće od 16 do 16 000 Hz. Uho je najosetljvije za zvuk od 1 000 do 7 000 Hz, a maksimalna osetljivost se nalazi na oko 4 500 Hz. Gornja granica osetljivosti različitih ljudi je različita, kod starijih ljudi ona se spušta do


17

6000 Hz. Zbog toga nastaje pojava da nekim osobama neki zvuk smeta dok ih druga osoba jedva čuje. Kako čovek stari tako postaje manje osetljiv za zvuk viših frekvencija.

Zvuci frekvencija ispod 16 Hz koje čovekovo uho ne može čuti pripadaju području koje se naziva područje infrazvuka. Zvuci frekvencije iznad 16 000 Hz koje čovekovo uho takođe ne može da čuje, a koji mogu imati čak jako mehaničko razorno dejstvo i koje se koristi u tehnici, pripadaju području koje se naziva područje ultrazvuka.

Kod buke se razlikuju: boja, jačina i visina zvuka. Jedinica za merenje jačine zvuka naziva se bel (B), prema imenu pronalazača telefona. U praksi se, međutim, uzima deset puta manja jedinica – decibel (dB).

Obično se uzima da su dozvoljene granice buke do 65 dB. Buka ne bi smela da prelazi ovu jačinu, pošto tada može da šteti zdravlju. Buka od 130 dB, odnosno zaglušna buka, uzima se kao granica podnošljivosti. Izvori i jačina buke mogu biti veoma različiti i zavise od vrste i mesta izvora. Oni se mogu nalaziti na otvorenom ili zatvorenom prostoru.

Po jednoj podeli na osnovu izvora, buka može poticati od:

• građevinskih mašina i rudarskih mašina (bageri, buldozeri, bušaće garniture, čekići); • transportnih sredstava i uređaja (kamioni, vozovi); • motora ili mašina (drobilice, mlinovi, cikloni, flotacijske mašine i dr.) i • električnih ili elektronskih uređaja i postrojenja.

Klasifikacija buke može se vršiti prema:

• poreklu nastanka (prirodni i veštački izvori), • izvoru • mestu nastanka (u radnoj ili stambenoj sredini i sl.).

Najvažnija karakteristika buke je njena jačina. Ona se predstavlja nivoom buke i izražava u decibelima, u nekom određenom prostoru ili na određenoj udaljenosti od izvora. Osim jačine, vrlo važan je i spektar buke. Buka u kojoj su zastupljene više frekvencije (šištanje, pištanje) neprijatna je i više ometa. Treća značajna karakteristika buke je njeno trajanje (kontinuitet) i eventualni ritam prekida (diskontinuitet).

Buka se može podeliti na industrijsku i gradsku ili komunalnu buku. U industriji, najveća buka se stvara u rudnicima, željezarama, preduzećima za obradu metala i kamenolomima. Velika buka takođe je prisutna i u tekstilnoj i drugim industrijama sa zastarelim tehnološkim procesom, gde se upotrebljavaju bučne mašine, čekići, testere itd. Velike proizvodne hale izrađene od betona takođe predstavljaju mesta koja doprinose povećanju nivoa buke.

Gradska ili komunalna buka najvećim delom potiče od saobraćaja i to je tzv., saobraćajna buka. Buka koju stvaraju tramvaju, autobusi, kamioni, motocikli i ne zavisi samo od frekvencije saobraćaja, već i od konstrukcionih karakteristika motora, starosti vozila, brzine kretanja, vrste i stanja uličnog zastora (asfalta, makadama), širine ulice, gradskog zelenila i drugih vrsta zvučnih barijera. Za gradsku buku je karakteristično da je najmanja između dva i četiri časa posle ponoći. Veoma značajan izvor buke, koji opterećuje životnu sredinu, predstavlja buka u stanovima, koja potiče od raznih akustičkih i tehničkih aparata, koji se više primenjuju u domaćinstvu. Otuda pri izgradnji stambenih zgrada treba postići maksimalnu zvučnu izolaciju kako bi se obezbednio normalan rad i san stanovništva. Gradska buka je po tipu diskontinualna, što je značajno za časove odmora, jer na ovaj tip buke ne postoji navikavanje.

Buka je danas optši problem ljudske sredine, jer može biti prisutan na svakom mestu. Tipični nivoi buke iz uobičajenih izvora, dati u odnosu na nivo zvučnog pritiska (dB), prikazani su na sl. 1. Svaka buka, pa i ona nižeg nivoa, ugrožava, pre svega, san i odmor, ometa koncentaciju i izaziva povećanje broja grešaka u radu. Nešto jača buka izaziva opšte štetno dejstvo na ceo organizam, koji se manifestuje povećanjem krvnog pritiska i broja otkucaja srca, poremećajem lučenja endokrinih žlezda i napetošću nervnog sistem. Još jača buk, kao što je industrijska, od 90 dB i više, prouzrokuje direktno oštećenje organa sluha i vremenom dovodi do određenog stepena gluvoće.


18

Zaštita životne sredine od buke sa saobraćajnica

Sl. 2. Fotografije različitih tipova zvučne izolacije na savremenim saobraćajnicama


19

Poseban oblik štetnih efekata izazivaju vibracije. Pod vibracijama se podrazumevaju zvučni talasi učestanosti manje od 16 Hz. Prenose se na organizam čoveka vibriranjem podloge, odnosno mašina ili izvora vibracija. Vibracije su štetne za organizam, naročito ukoliko duže traju. Izazivaju neprijatan osećaj, a mogu da dovedu i do raznih smetnji u organizmu. DELOVANJE BUKE NA ORGANIZAM ČOVEKA Štetno dejstvo na organizam pokazuju zvuci visoke učestanosti. Štetni efekti se mogu odraziti na čula sluha i na ostale organe ili sisteme organa (nervni sistem i unutrašnje organe). Posledice delovanja buke na sluh su specifične, a na sisteme organa nespecifične. Dejstvo buke na čulo sluha može se izraziti potpunim gubitkom sluha ili različitim oblicima smanjene oštrine sluha. U slučajevima profesionalne izloženosti dejstvu buke javlja se postepeno povećanje nagluvosti, zavisno od starosti i dužine izloženosti. Kod profesionalne nagluvosti oštećenje sluha se odvija u tri faze: kao privremeno prilagođavanje, slušni zamor i potpuni gubitak sluha. U slučajevima nespecifičnog delovanja buke na organizam efekti se prvenstveno ispoljavaju na nervnom i krvnom sistemu. Javljaju se simptomi povećane razdražljivosti, glavobolje, zamora, poremećenog sna, snojenja, slabog pamćenja i gubitka pažnje. Sve ovo vodi opštem zamoru organizma. Uticaji buke na krvni sitem manifestuju se pojavom bolova u predelu srca, promenom ritma srčanog rada itd. Posledice su nesanica, visok krvni pritisak i drugi poremećaji. Pored ovoga, buka štetno deluje na nervni sistem i polni sistem, na rad organa za varenje, a značajno utiče i na smanjivanje produktivnosti rada. Prema uticaju na ljudski organizam, buka se može klasifikovati na četiri stepena jačine: Tablica 1. Klasifikacija buke prema jačini

Stepeni buke

Jačina buke Uticaj na organizam

I stepen Buka jačine 25 – 60 dB Izaziva psihičke reakcije II stepen Buka jačine 60 – 85 dB Izaziva rastrojstvo vegetativnog sistema II stepen Buka jačine 85 – 110 dB Uslovaljava slabljenje sluha

Buka preko 120 dB Izaziva oštećenje sluha i slušnog aparata (u zavisnosti od starosti i stanja nervnog sistema).

Buka od 150 dB Izaziva mehaničke povrede slušnog aparata

IV stepen

Buka od 170 dB Izaziva smrt. Buka u radnoj okolini može biti višestruko štetna. Usled buke u radnoj okolini dolazi do profesionalne nagluvosti, direktnog oštećenja čula sluha, raznih promena u psihofizičkom sistemu radnika, pada produktivnosti rada i povređivanja radnika usled smanjene koncentracije, pažnje. Pojedini autori daju i drugačiju podelu – prema stepenu štetnosti buka se deli u više stepena.

Buka prvog stepena je intenziteta od 25 do 60 dB. Ovaj intenzitet zvuka do izvesne granice ometa intelektualni rad i umnu koncentraciju, ali je bez posledica po čulo sluha. Ako se buka ovog stepena pojavi noću, kada imamo potrebu za snom, onda će i posledice biti izraženije i dovešće do nesanice, neuroze, nervoznog iscrpljenja.

Buka drugog stepena se kreće od 60 do 85 dB. Buka koja se kreće u ovom dijapazonu može da dovede do poremećaja rada nekih organskih sistema, kao što su srce i krvni sudovi, žlezde sa unutrašnjim lučenjima, nervni sistem itd. Povećana nervoza i opšti zamor obično prate jedno ovakvo stanje.

Buka trećeg stepena prelazi granicu 85 dB. Efekat koji stvara buka ovog stepena je kvalitativno drugačiji od efekta koji su predhodno opisani. Ukupni uticaj buke podrazumeva pre svega reperkusije na nervnom sistemu, krvnim sudovima i svim ostalim sistemima koji su već spomenuti. Pri dužoj ili kraćoj ekspoziciji povećanoj buci kao kvalitativno nov momenat javlja se i oštećenje sluha.

Dopušteni nivoi buke za pojedine frekventne opsege buke prema ISO preporukama su sledeći: • niskofrekventne buke sa spektrom nivoa od 300 Hz do granice od 90 do 100 dB, • srednjefrekventne buke sa spektrom nivoa od 800 Hz do granice od 85 do 90 dB, • visokofrekventne buke sa spektrom nivoa iznad 800 Hz kreću se od granice od 75 do 85 dB.


20

Ovi kriterijumi se oslanjaju na zvučne efekte od kojih uglavnom trpi čulo sluha; međutim, kao što je poznato, buka ne deluje samo na čulo sluha.

Sl. 2. Nivo i jačina (u decibelima) različitih izvora buke

MERE ZAŠTITE OD BUKE I VIBRACIJE U cilju zaštite od buke primenjuju se raličite mere, koje mogu biti opšte i individualne (primena sredstava lične zaštite). Prva grupa obuhvata niz mera koje služe sprečavanju ili ublažavanju buke primenom raznih izolacionih (izolacija izvorišta buke), apsorpcionih (oblaganje izvorišta buke materijalima koji upija zvuk) i tehnoloških mera (uvođenje bezšumnih mašina), ali i odgovarajuće mere vremenskog i prostornog ograničavanja buke.

Ekološke mere zaštite obuhvataju, pored ostalog, primenu najpovoljnijeg prostornog rasporeda radi ublažavanja dejstva buke. Tako se u naseljima problemi buke mogu rešiti izmeštanjem saobraćanjica izvan stambenih zona ili korišćenjem podzemnih saobraćajnica. Buka se može ublažiti i pojasom visokog rastinja ili zaštitnih barijera (ekranizacija buke). Pored pomenutih opštih mera primenjuju se i odgovarajući zakonski propisi zaštite od buke.

Sl. 3. Fonometri


21

BUKA U RUDARSTVU Bukom se naziva svaki nepoželjan ili neugodan zvuk koji dopire do čovekovog uha. Za merenje jačine zvuka upotrebljavaju se jedinice: decibel, fon i son. Reč decibel se prilično slobodno koristi u praksi. To je, u stvari, skala koja se koristi za električne veličine (jedinice), uprkos što je mnogi povezuju sa zvukom.

Najveći izvori buke u rudarskim i metalurškim pogonima su mašine sa pogonom na komprimirani vazduh. To su: otkopni i bušaći čekići, utovarno-trnsportne mašine, ventilatori, pumpe, kompresori itd. Sve mašine sa svojim motorima, prenosnim mehanizmima i alatom su izvori buke. U pripremi mineralnih sirovina izvori buke su drobilice, mlinovi i sita, pumpe, ciklovi itd. Izvor buke jeste i isticanje komprimiranog vazduha na loše zaptivenim cevima, zatim iskorišćeni vazduh iz pneumatske opreme koji velikom brzinom izbija kroz ispusni otvor, itd.

Buka u rudnicima, sa već pomenutim izvorima, dolazi do još većeg izražaja - zbog skučenosti prostora i interferencije buke iz izvora sa odbijenim talasima sa bokova rudničkih prostorija. U rudničkim prostorijama zavisno od izvora buke javljaju se sledeći nivoi buke kod mašina:

Tablica 2. Klasifikacija buke u rudnicima prema različitim nivoima

Izvori buke Nivo buke

opšti šum i razgovor 60 – 70 dB

rad bušaćeg čekića 110 – 120 dB

rad pneumatske utovarne mašine 90 – 100 dB

kamioni na površinskom kopu u kabini 95 – 120 dB

drobilice u odeljenju pripreme mineralnih sirovina

100 – 120 dB

Ako se izvor buke oklopi ili ogradi tako da se buka ne širi u okolini, moguće je smanjiti nivo buke koju izvor stvara, odnosno sprečiti prostiranje buke u okolinu. Kod bušaćih čekića povećava se težina čekića i uporedo sa tim konstruktivno rešava usmeravanje istrošenog komprimiranog vazduha iz čekića prema bušotini. Time se postiže poništavanje buke koja se stvara u bušotini i one koju stvara ekspanzija komprimiranog vazduha iz čekića. Za zaštitu od buke koju stvaraju ventilatori na komprimirani vazduh ili električni ventilatori primenjuje se oklapanje ventilatora i dela cevovoda poroznim oklopom i elastično spajanje cevi za dovod vazduha - vazduhovoda.

Sluh od prekomerne buke, na mestima gde se smanjenje buke ne može postići primenom tehnilkih mera štiti se ličnim zaštitnim sredstvima. Za zaštitu od buke nivoa do 75 dB može se koristiti obična vata ako se stavi u uši. Ona se uspešno koristi za zaštitu od visokofrekventne buke. Zaštitu od buke preko 75 dB primenjuju se čepovi za uši koji mogu biti oblikovani i neoblikovani, odnosno oblikuju se stavljanjem u uši. Materijal za izradu čepova mora biti loš provodnik buke, ali da je podesan za stavljanje u uši i da ne otpušta boju. Za materijale za izradu čepova propisan je i odredjeni standard. Primenom čepova za uši nivo buke smanjuje se za 15 dB.

Za zašitu sluha od buke do 105 dB primenjuje se štitnik za uši. On se sastoji od dve školjke pričvršćene na metalnom nosaču. Školjkama se pokrivaju uši. Štitnik smanjuje nivo buke za 25 dB. Primena ličnih zaštitnih sredstava za zaštitu od buke ipak smeta pri radu jer je otežano međusobno sporazumevanje radnika. Zbog toga se nastoji da se smanji opšti nivo buke, a štitnici primenjuju samo kad se povremeno boravi u okolini bučnih mašina.


22

Sl. 4. Ublažavanje buke u stambenoj zoni pojasom visokog rastinja


23

SISTEM PRAĆENJA ZAGAĐIVANJA ŽIVOTNE SREDINE

(MONITORING SISTEM) POJAM I KLASIFIKACIJA SISTEMA MONITORINGA Organizovano praćenje, informisanje i kontrola stanja i promena životne sredine postaju sve neophodniji u cilju blagovremenog i efikasnog sprečavanja, odnosno uklanjanja neželjenih posledica. Pod monitoringom stanja, tačnije antropogenih promena životne sredine, podrazumeva se organizacija posebnog informacionog sistema za praćenje i analizu stanja životne sredine, pre svega u pogledu zagađivanja i efekata zagađivanja.

Postoji više različitih sistema, odnosno podsistema monitoringa: • sistem kontrole različitih komponenata životne sredine (monitoring atmosfere, hidrosfere, zemljišta,

biosfere); • sistem kontrole faktora i uzroka delovanja (monitoring izvora zagađivanja); • sistem kontrole naosnovu metoda praćenja (monitoring fizičkih, hemijskih i bioloških pokazatelja)

itd. Poseban značaj i perspektivu imaju jedinstveni sistemi praćenja stanja i promena životne sredine. Kontrola i monitoring životne sredine mogu se vršiti u cilju osmatranja i upozoravanja od mogućih, odnosno očekivanih opasnosti po životnu sredinu (monitoring osmatranja) ili praćenja već nastalih i utvrđenih zagađivanja (monitoring praćenja zagađivanja ili monitoring u užem smislu).

Monitoring sistem možebiti zasnovan na praćenju: • postignutih efekata ili posledice zagađivanja na raznim objektima ili »metama« zagađivanja (tzv.

Target monitoring), • štetnih ili ugrožavajućih faktora zagađivanja (faktor monitoring). Razumljivo je da razni faktori sredine, kao što su fizički (temperatura, zračenje itd), hemijski (oksidi azota, toksični metali itd.) i biološki (patogeni mikroorganizmi, paraziti, grabljivice i sl.) mogu negativno delovati na razne biološke objekte koji predstavljaju »mete« zagađivanja.

Praćenje štetnih ili ugrožavajućih faktora sredine (faktor monitoring) može se ostvarivati: • na samom izvoru zagađivanja (monitoring tehnološkog procesa), • na mestima na kojima se vrši ispuštanje štetnih ili zagađujućih materija (monitoring emisije); • praćenjem sudbine zagađujućih materija po ispuštanju u okolnu životnu sredinu (monitoring sredine); • merenjem kvalitativnog ili kvantitativnog delovanja, odnosno izlaganja životnih organizama i

sistema dejstvu zagađivanja (monitoring izlaganja ili monitoring ekspozicije).


24

Ljudske delatnosti

Prateće negativne promene

Prirodno ugrožavanje sredine

Opšte informacije o području

Prirodni izvori i uslovi

Gradska i seoska naselja

Informacioni sistemi

Organizovanost

Medjunarodna saradnja

Aktivnosti i procesi u sredini

Stanje čovekove okoline

Sredstva i mere za ostvarivanje politike

Indikatori

Pregled različitih indikatora za praćenje stanja životne sredine

Documents

I BUKA I ZAŠTITA OD BUKE - rgf.bg.ac.rsrgf.bg.ac.rs/predmet/RO/II semestar/Zastita zivotne sredine... · buka i zaŠtita od buke ... izvori buke delovanje buke na organizam Čoveka