15
SADRAJ
UVOD31. POJAM IVOTNE SREDINE42. ZAGAENJE IVOTNE SREDINE53.
ZATITA IVOTNE SREDINE83.1. Eksploatacija prirodnih potencijala kao
vid uticaja na ivotnu sredinu83.2. Logistika kao faktor zatite
ivotne sredine84. PRIMJENA MIKROORGANIZAMA U ZATITI SREDINE104.1.
Rezistencija prirodnih organskih jedinjenja i ksenobiotika na
mikrobnu razgradnju104.2. Ksenobiotici104.3. Suzbijanje tetnih
insekata pomou mikroorganizama114.4. Mikroplastika114.5. Proteini
jednoelijskih organizama124.6. Mikroorganizmi kao izvor
energije134.7. Mikrobi mulja i otpadnih
voda13ZAKLJUAK14LITERATURA15
UVOD
ivotna sredina je ona u kojoj ivo bie ivi kao u svojoj normalnoj
spoljanjoj sredini, bez koje ivotno ne moe opstati, kojoj je
prilagoeno i individualno i preko prilagoenosti vrste kao celine
kojoj pripada. Spoljanja sredina je svaka sredina u kojoj se ivo
bie nae, bez obzira na to to nije njegova (normalna) spoljanja
sredina, ili pak sredina u kojoj ne moe opstati, ve e propasti, u
kojoj se moe zadrati samo kratko vreme da bi iz nje pobeglo ili pak
uginulo. Drugim reima, svaka ivotna sredina je istovremeno i
spoljanja sredina, ali svaka spoljanja sredina u kojoj se ivo bie
moe nai i sluajno, nije obavezno njegova ivotna sredina. Za
razumevanje pojma spoljanja sredina neophodno je voditi rauna o
brojnim ekolokim faktorima kao to su, na primer, svetlost, voda,
vlanost, temperatura, hrana, hemijske osobine vazduha, zemljita,
vode itd. Taj sistem ekolokih faktora se menja u vremenu i
prostoru.
1. POJAM IVOTNE SREDINE
U svakoj spoljanjoj sredini postoje:
akcije (uticaji spoljanjih fiziko-hemijskih faktora sredine na
iva bia), reakcije (uticaji ivih bia na spoljanju fiziko-hemijsku
sredinu) i koakcije (uticaji izmeu samih ivih bia).
ivotna sredina je prirodni okvir u kome sva iva bia ive i
deluju, mnogostruko povezana uzajamnim uticajima. Svako ivo bie
zavisi od svoje prirodne okoline i celokupni tok njegovog ivota
upavo zavisi od uslova koje mu namee sredina u kojoj obitava.
Postoji vie definisanih tumaenja pojma ivotne sredine, jedna od
njih definie ivotnu sredinu kao kao kompleks svih uticaja van
odreenog organizma, koji dolaze kako od neive prirode, odnosno
fiziko-hemijskih uslova sredine, tako i od drugih ivih bia, te
skupno deluju na dati organizam, na onom mestu na kojem ivi.
Prema tome, za svaki pojedinani organizam okolna, ivotna sredina
je i neiva priroda, odreena uslovima (temperatura, vlanost, pH
zemljita) i raspoloivim resursima (energija, voda, mineralni
elementi), kao i iva priroda, koju ine druga iva bia sa kojima je u
neposrednom ili posrednom kontaktu. Kako je to ve naznaeno, postoji
jasna razlika izmeu ivotne sredine i spoljanje sredine; svaka
ivotna sredina je istovremeno i spoljanja sredina, ali da svaka
spoljanja sredina u kojoj se ivo bie moe nai i sluajno, nije
obavezno i njegova ivotna sredina. ivotnu sredina je ekosfera koja
je sastavljena od biosfere, sveta prirode i prirodnih resursa i
tehnosfere, sveta ljudskih izuma i stvorenih materijalnih
vrednosti. Prema reniku Amerike agencije za zatitu ivotne sredine
pojam environment se odreuje kao zbir eksternih uslova koji utiu na
ivot, razvoj i preivljavanje organizama. Istovremeno pojam ecology
se koristi da bi oznaio odnos ivih bia meusobno i prema okruenju
ili prouavanje takvih odnosa.
2. ZAGAENJE IVOTNE SREDINE
Pojam zagaivanje ivotne sredine se moe definisati kao unoenje
zagaujuih materija ili energije u ivotnu sredinu, izazvano ljudskom
delatnou ili prirodnim procesima koje ima ili moe imati tetne
posledice na kvalitet ivotne sredine i zdravlje ljudi. Pod
zagaujuom energijom se misli na radioaktivnost, buku, toplotu,
vibracije itd. Za stanje ivotne sredine i njeno zagaivanje uvek je
odgovoran neki zagaiva. Zagaivaem se, u najirem smislu, podrazumeva
pravno ili fiziko lice koje svojom aktivnou zagauje ivotnu sredinu.
Jedno od pitanja na koje se takoe ukazuje pri raspravama o
zagaivanju ivotne sredine je pitanje kapaciteta ivotne sredine. U
najirem smislu pod ovim se podrazumeva sposobnost ivotne sredine da
prihvati odreenu koliinu zagaujuih materija, tako da ne nastupi
nepovratna teta u ivotnoj sredini. Ugroena ivotna sredina je
odreeni deo prostora u kojem zagaenje ili rizik od zagaenja
prevazilazi kapacitet ivotne sredine. Onda kada nastanu tete u
ivotnoj sredini preduzimaju se razliite mere remedijacije, odnosno
sanacije. Remedijacija, odnosno sanacija je proces preduzimanja
mera za zaustavljanje zagaenja i dalje degradacije ivotne sredine
do nivoa koji je bezbedan za budue korienje lokacije, ukljuujui
ureenje prostora i rekultivaciju.
U osnovi zagaivanje ivotne sredine moe biti vezano za uputanje
tetnih materija ili energije. Stoga govorimo o materijalnom i
energetskom zagaivanju ivotne sredine. Sva zagaenja se odnose na
ona iz materijalne ili energetske sfere. Materijalna zagaenja
podrazumevaju unos opasnih i tetnih materija, a energetska unos
neophodnih energija za iva bia, meu njima i oveka. U materijalna
zagaenja ivotne sredine ubrajamo sva unoenja u sredinu neiskorienih
materijala koji su hemijski inertni (mehanika zagaenja) ili
hemijski aktivne materije koje uavi u ivotnu sredinu sa njenim
materijama obavljaju hemijske reakcije (hemijsko zagaenje).
Objedinjenje na jednom mestu i mehanikih i hemijskih zagaenja je
neophodno jer veina materija koje se javljaju kao zagaivai imaju
oba svojstva.
Kao osnova za klasifikaciju, zagaujuih materija slui: njihovo
agregatno stanje, toksinost i vrsta delovanja na ive organizme.
Prema karakteru dejstva na ive organizme zagaujue materije se dele
na:
Optesomatske tj. one koje izazivaju trovanje celog organizma
(ugljen monoksid, cijanska jedinjenja, olovo, iva, benzol, arsen i
njegova jedinjenja i sl.) Nadraujue tj. zagaivae koji izazivaju
nadraaj sluzokoe disajnih organa, oiju (hlor, amonijak, CO2, HF,
oksidi azota, ozon, aceton i sl.) Senzibilizirajue materije, koje
deluju kao alergeni, odnosno izazivaju razne alergije (formaldehid,
razliiti rastvarai, lakovi na bazi nitro i nitroznih rastvaraa i
sl.) Kancerogene, zagaivai koji izazivaju ili pospeuju pojavu
zloudnog tumora, (3,4 benzapiren, nikl i njegova jedinjenja, amini,
oksidi hroma, azbest, radon i dr.) Mutagene, materije koje
izazivaju promene u naslednom kodu odnosno mutacijama (olovo,
mangan, radijum, uran i dr.)
Hemijski inertna (netoksina) zagaenja prodiru u organizam i pri
odreenim koncentracijama, takoe mogu imati nadraujua dejstva i
nagomilavati se na koi, disajnim organima i putevima, zbog loe
rastvorljivosti u biolokoj sredini. Najee se radi o praini metala
(elik, gvoe, aluminijum), plastine mase, drvena piljevina, staklena
i mineralna vlakna, silikatni i karbonatni mineral i sl.
Materijalna zagaivanja imaju negativno dejstvo i na biljni svet.
Tako, na primer, nedostatak bakra u vazduhu, vodi ili zemljitu,
povlai za sobom poleganje i nedozrevanje plodova, odumiranje i
otpadanje plodova. Negativno dejstvuju i na neivu prirodu.
Agregatne praine i gasovi razaraju antike spomenike i ubrzavaju
koroziju metala. Pokazujui negativni uticaj na ivotnu sredinu,
zagaujue materije su podrvgnute uticaju i same sredine. U tom
smislu ove materije mogu biti postojane, kada se u sredini ne
menjaju, ili nepostojane, kada dolazi do promene njihovih fizikih i
hemijskih svojstava.
Energetska zagaenja ukljuuju industrijske emisije toplote, kao i
sve vidove zraenja i polja koja dejstvuju na prirodnu sredinu
(fiziko zagaenje). Jedna od osobina energetskog zagaenja je
ogranienost njenih dejstava. Materijalna zagaenja se mogu
rasprostreti na veoma velika rastojanja, a zona dejstva zraenja i
polja nije velika. Za razliku od materijalnih, energetska zagaenja
se ne akumuliraju u organizmima. Izuzetak ine jonizujua zraenja,
koja su samim tim podeljena na kumulativna i nekumulativna. Neke
vrste zagaivanja kao to su radioaktivne emisije, mogu biti
istovremeno i materijalna i energetska. Istovremeno i energetsko i
materijalno zagaivanje produbljuje ovaj problem, pa je
kvantitativnu ocenu teko definisati.
3. ZATITA IVOTNE SREDINE
3.1. Eksploatacija prirodnih potencijala kao vid uticaja na
ivotnu sredinu
Potencijali ivotne sredine se dele na ljudske, tehnike i
prirodne. Svakako da su prirodni potencijali primarni i inicijalni.
Oni obezbeuju ostvarenje drugih potencijala. pod potencijalima
podrazumevamo faktore, uslove i resurse koje sredina ima, koji
uslovljavaju ivot i rad ljudi i zadovoljenje materijalnih,
energetskih i duhovnih potreba ljudi na datom prostoru. Oni su
istovremeno i mogunost dogaanja kulturnih, odnosno civilizacijskih
funkcija drutvene zajednice. Poto su prirodni potencijali oni koji
obezbeuju realizaciju ovih drugih, to emo na njih obratiti najveu
panju.
3.2. Logistika kao faktor zatite ivotne sredine
Logistika je jedan od kljunih faktora konkurentnosti, na tritima
razvijenih zemalja.Osnovni cilj logistike esto se izraava kroz
poznati koncept "7P":
prava roba na pravom mestu u pravo vreme u pravoj koliini u
pravom stanju u pravom pakovanju po pravim trokovima.
Drugim reima, logistika je usmerena ka zadovoljenju sve
zahtevnijih korisnika kroz postizanje koristi od mesta, vremena i
koliine. Kompleksnost procesa neophodnih za postizanje navedenih
logistikih ciljeva, se moe, bar donekle, ilustrovati kroz faze
realizacije robnih tokova odnosno kroz odgovarajuu funkcionalnu
diferencijaciju logistike, emu treba dodati i brojnost i
raznovrsnost zahteva koje postavljaju kako robni tokovi tako i
korisnici.Pri postizanju navedenih ciljeva, logistika nastoji da
ostvari optimalni odnos izmeu logistike usluge i logistikih
trokova, to podrazumeva korienje postojeih i razvoj novih
strategija i koncepcija. Naime, u logistici se uspeno primenjuju
strategije kao to su just-in-time (JIT), make-or-buy, outsourcing,
insourcing, koncepcije city logistike, logistiki kontroling, supply
chain management itd. Kljuna obeleja navedenih strategija su:
integracija, koncentracija, kooperacija, koordinacija i
specijalizacija.
Sa aspekta zatite ivotne sredine a s obzirom na prirodu
logistikih procesa vane su sve navedene faze realizacije robnih
tokova, meutim posebno treba istai reverzibilnu logistiku koja je
nastala kao odgovor na pojaane ekoloke zahteve. Reverzibilna
logistika obuhvata itav reprodukcioni proces i odnosi se na tokove
reciklae, otpada, povratne ambalae, praznih logistikih jedinica
(paleta i kontejnera) i oteene robe. Da se u okviru logistike,
zatiti okoline poklanja sve vea panja, ide u prilog i injenica da
se kao osnovne performanse logistikih sistema, sem logistikih
trokova, servis stepena i tehnoeksploatacionih performansi, sve ee
navodi i uticaj logistikih procesa na oveka i okruenje. Treba imati
u vidu da su prostorni i vremenski procesi transformacije,
karakteristini za logistiku, veoma uslovljeni ogranienim prirodnim
resursima energije, vazduha i vode. Propisi o pakovanju,
transportu, problemi sa otpadom, stavljaju jasno do znanja da e
otpad i zbrinjavanje otpada u budunosti biti znaajno podruje
angaovanja logistike. Sve ovo ukazuje da se u okviru logistike
primeuju neke pozitivne promene sa aspekta zatite okoline. Meutim,
ukoliko bi se atraktivnost i aktuelnost ove oblasti merila brojem
objavljenih radova u vodeim evropskim asopisima, tada se, na alost,
mora konstatovati da se radi o malo obraivanoj temi. Sumirajui
navedeno, u logistici su se, vezano za zatitu ivotne sredine,
izdiferencirala dva paralelna podruja delovanja:
racionalno korienje otpadnih materijala i racionalizacija
logistikih procesa (transport,pretovar, skladitenje) sa aspekta
uticaja na okruenje (korienje energetski efikasnijih vidova
transporta, koncentracija robnog rada, lokacija skladita).4.
PRIMJENA MIKROORGANIZAMA U ZATITI SREDINE
4.1. Rezistencija prirodnih organskih jedinjenja i ksenobiotika
na mikrobnu razgradnju
Veina prirodnih materijala podlona je razgradnji pomou
mikroorganizama. Izuzetno su rijetka organska jedinjenja koja nisu
podlona anaerobnom katabolizmu. To su lignin i alifatski
ugljikovodici (npr. oktadekan i heksadekan). Lignin je polimer
jednostavnih fenolnih alkohola koji sekundarnoj staninoj stijenci
daje vrstou i krutost. U anaerobnim uslovima izuzetno je stabilan,
tj. ne slui kao supstrat za fermentaciju, meutim u aerobnim
uvjetima ta jedinjenja veoma brzo razgrauju mikroorganizmi. Proces
bioremedijacije tj. ienja okoline od zagaivaa primjenom ivih
organizama (mikroorganizmi i neke biljke) koji oksidiraju
ugljikovodike su glavni agensi za razgradnju ulja i drugih
produkata. Mikrobi uestvuju u uklanjanju naftnih mrlja tako to
oksidiraju ulje do CO2 koji je isparljiv. Razliiti mikrobi mogu
degradirati petrolej kao npr vrste iz fam: Pseudomonadaceae,
Corynebacteriaceae , Mycobacteriaceae, neki kvasci.
4.2. Ksenobiotici
Problem rezistencije sintetikih polimera na mikrobnu razgradnju.
U prirodi osim prirodnih jedinjenja postoje i sintetika jedinjenja
uglavnom proizvedena u industriji, neka su slina prirodnim ali neka
se veoma razlikuju od prirodnih proizvoda. Mnogi hemijski produkti
kao to su pesticidi, plastika i dr., posebno su mikrobioloki
interesantni jer nisu postojali u prirodi, zajdeniki naziv za njih
su ksenobiotici. Oni opstaju u okoliu jer mikrobi koji bi ih
razgradili najvjerovatnije ne postoje u prirodi tj. nisu
evoluirali. Mada e takvi mikrobi vremenom moda evoluirati poeljno
je koristiti materijale koji su biorazgradivi. Neki od
najrasprostranjenijih su pesticidi, koji su toksine komponente
otpada. Pesticidi su dijelovi herbicida, fungicida i insektcida.
Opsenim mikrobiolokim studijama se pokazalo da ovi ksenobiotici
mogu biti razgraeni samo putem ukljuivanja odabranom kulturom a ne
istom kulturom mikroba mikrobni konzorcij.
4.3. Suzbijanje tetnih insekata pomou mikroorganizama
Veliki broj hemijskih insekticida kao to je DDT ne mogu se lahko
razgraditi pomou mikroorganizama i u tlu zaostaju kao toksini
oneiivai. Ispiranjem tla i kiom ti se insekticidi prenose u rijeke,
jezera i mogu biti ukljueni u lanac ishrane (ribe, koljke, raii i
dr.), osim toga, mnogi insekticidi se moraju dodavati u veim
koliinama jer su nove generacije insekata sve otpornije na njihovo
djelovanje. Primjenom mikrobiolokog umjesto hemijskog naina
suzbijanja insekata mogu se izbjei tete u okoliu. Razliite vrste
bakterija i gljivica dansa se upotebljavaju za suzbijanje tetnih
insekata npr. Bacillus thuringiensis koristi se u SAD-u radi
sprijeavanja tetnih gusjenica na djetelnini, crva u zrnima
kukuruza, onih koji napadaju kupus, listove duhana i voaka. Ta
vrsta bakterija tokom sporulacije sintetizira proteinske kristale,
otrovne za probavni sistem insekata, BT toksin (uzgoji se velika
koliina bakterija, potom se osui i raspri na zrnje koje insekti
napadaju). Insekti do sada nisu stekli otpornost prema mikrobnim
insekticidima.
4.4. Mikroplastika
Gomilanje vrstog otpada, meu kojima je i plastika je problem
dananje civilizacije. Savremena zatita je usmjerena na traenje
alternativnih supstrata koje e biti bioloki razgradivi i koji e
zamjeniti sintetike polimere koji nisu biorazgradljivi. To znai nai
takve sintetike polimere koje e mikroorganizmi uspjeno razgraivati.
Ono to je do danas postignuto je to da su dobiveni:
fotorazgradljiva plastika (koja je od materijala ije se
polimerine strukture izmjene djelovanjem UV radijacije Sunca i
nastaju modifikovani polimeri podloni razgradnji).
krobom povezana plastika (ugraivanjem kroba koji meusobno
povezuje kratke fragmete polimera, takva plastika je
biorazgradljiva, jer bakterije tla koje razgrauju krob u tlu
razgraivae krob i u plastici i time osloboditi fragmente polimera
koje e dalje razgraditi drugi organizmi).
mikrobna plastika novo podruje istratraivanja u kojem se kao
sirovina za poizvodnju plastine ambalae koriste prirodno
sintetizirani bakterijski polimeri poput rezervnih lipida (poli
hidroksi buterna kiselina, PBH). Istraivanja su pokazala da se
priroda izvedenog polimera moe kontrolirati primjenom supstrata za
rast mikroba.
Ova plastika ima znatnu prednost u odnosu na prethodno spomenute
jer se brzo razgrauje i u aerobnim i anaerobnim uslovima. Bakterija
iz koje se dobija mikrobna plastika naziva se Alakaligenes
eutrophus, a britanska kompanija Chemical Industries plasirala je
prije nekoliko godina proizvod BIPOL.
4.5. Proteini jednoelijskih organizama
Zahtjev za sve veom koliinom hrane u rastuoj svijetskoj
populaciji neprekidno se poveava. Stoga naunici istrauju nove
izvore hrane. Jedan od takvih izvora su proteini jednoelijskih
organizama i ostale hranjive tvari proizvedene pomou
mikroorganizama uzgojenih na industrijskim otpadima. Prednost
jednostaninih proteina pred itaricama je u tome to mikroorganizmi
veoma brzo rastu i mogu proizvesti veliki prirast proteina, koji je
15x vei od prinosa svoje mase ili 50x vei od prinosa kukuruza, npr.
500 kg kvasca moe u toku jednog dana proizvesti 50 tona proteina.
Oni nisu osobito ukusni i zahtijevaju dodavanje tvari za poboljanje
ukusa , kao i dodatak esencijalnih aminokiselina. Iz tog razloga se
oni prvenstveno koriste kao dodatak stonoj hrani.
4.6. Mikroorganizmi kao izvor energije
Istraivanja su na poetku, ispituju se mogunosti za dobijanje
prirodnih izvora energije koristei otpadne materije organskih
jedinjenja. Striktno anaerobne metanogene arheje tj. one koje
stvaraju CH4 (bioplin) kao krajnji produkt kompleksne serije u koji
su ukljueni razliite mikrobe, nekoliko hiljada koristi kao male
bioreaktore za proizvodnju bioplina za kuhanje i osvijetljenje
razgradnjom otpadnog materijala iz tala i sanitarnih ureaja.
Preieni otpadni materijal zavri kao ubrivo.
4.7. Mikrobi mulja i otpadnih voda
Potiu iz dva izvora: kanalizacija i industrijskih procesa. Zbog
zdravlja ljudi, ekonomskih i estetskih razloga ne bi trebali biti
bez prethodnog tretmana odloeni u jezera i rijeke. Nepoeljni
efekti, toksini materijali, eutrifikacija tj. velika koncentracija
organskih materija, prisutnost gline, blata, prisutnost patogenih
mikroba. Tretiranje otpadnih voda je viestupnjevito, ukljuuje
fizike i bioloke procese 3 vrste: primarni, sekundarni i
tercijarni. Primarni procesi fiziko odstranjivanje krupnijeg otpada
pomou serije vietkastih filtera, a zatim se efluenti (ono to tee s
vodom) taloe vie sati, da se istaloe suspendirane estice u
vodi.
Sekundarni procesi najvaniji i bitno vezani za mikrobioloke
procese. Tu su ukljuni brojni i raznovrsni sistemi mikrobiolokih
kultura koji te organske materije mulja potpuno razlae do CH4 i
CO2, u obradi mulja koriste se i anaerobni (anoksini) i aerobni
(oksini) procesi. Anoksini procesi : org.materija = CH4, a oksini:
org.materija=CO2 Aerobni: nekoliko koraka od kojih su najznaajniji
aktivacija mulja i filtriranje tj. prokapljavanje otpadne vode u
velikim tankovima sa sluzavim bakterijama, zoogleja koje obrazuju
masu na povrini tanka a povremeno su prisutne filamentozne
bakterije i gljive. Tercijerni, fiziko hemijski procesi ukljuuju i
brzu redukciju anorganskih tvari, posebno fosfata i nitrata. U
mnogim sluajevima nakon obrade dobije se voda visokog kvaliteta
koja se moe koristiti kao tehnika voda, a aktivni mulj tj. blato se
nakon suenja skuplja i dobiveni pepeo se koristi kao ubrivo.
ZAKLJUAK
Zatita ivotne sredine je jedna od najznaajnijih i najeih tema
dananjeg savremenog drutva. U taj kontekst treba staviti i napore
koji se preduzimaju u cilju trajne integracije logistikih
aktivnosti u koncept ouvanja ivotne sredine. Ovo je utoliko vanije
ukoliko se ima u vidu da je transport, kao sastavni deo logistike,
znaajan izvor zagaenja ivotne okoline kako u pogledu emisije
izduvnih gasova tako i u pogledu buke. U ovom radu pokuao sam da
objasnim neke uzroke zagadjenja i zastite zivotne sredine, glavna
tematika je bila fokusirati se na mikroobne organizme u primjeni
zastite sredine.
LITERATURA
Dr Neboja V. Kolari,:Menadment u saobraaju Zeevi, S., Kilibarda,
M.:Tendencije razvoja kombinovanog transporta Gaji, V.: Logistika
preduzea
