Opterećenje površinskih slojeva zemljišta velikim količinama otpadnih materija koje se ne mogu razgraditi procesima samoprečišćavanja dovodi do degradacije zemljišta i poremećaja procesa u njemu sa negativnim posledicama po ekosistem i zdravlje ljudi [1].
Remedijacija kao mera sanacije koristi različite tehnologije – od tretmana do uklanjanja kontaminirane materije i medijuma. Četiri najčešće primenjivane tehnike remedijacije su: hemijski i fizički tretman, biološki tretman, solidifikacija/stabilizacija i termalni tretman.
Na osnovu poslednjih procena širom Evrope prisutno je više od 1 800 000 potencijalno kontaminiranih lokaliteta, sa procenom da 240 000 lokaliteta zahteva remedijaciju [2].
Po podacima iz Izveštaja o stanju zemljišta u Republici Srbiji od ukupno 422 identifikovana potencijalno kontaminirana i kontaminirana lokaliteta u Srbiji, 222 pripada industrijskim lokalitetima. U okviru industrije najveći udeo ima naftna industrija sa 41,89%, zatim hemijska industrija sa 14,41% i metalna industrija sa 11,71% [3].
Ubrzan razvoj industrije, saobraćaja i poljoprivrednih delatnosti dovode do prekomernog zagađivanja životne sredine, uključujući i zemljište [4].
Zemljište se degradira pod uticajem prirodnih i antropogenih faktora.
Glavni prirodni izvori zagađenja su rudna ležišta, mineralizacije i stene specifičnih sastava (sa povišenim sadržajem zagađujućih materija), a glavne zagađujuće materije iz ovih izvora su teški metali (As, Bi, Cd, Cu, Hg, Pb, Zn, U i dr.).
Glavni antropogeni izvori zagađenja su: industrijski pogoni, rudarske aktivnosti, transport i saobraćaj, komunalne aktivnosti, divlje deponije, kao i područja intenzivne poljoprivredne proizvodnje.
Uspostavljanje i podizanje kvaliteta zemljišta zavisi pre svega od njegovog sastava i činilaca koji su uslovili pad kvaliteta, bilo da su prirodni ili antropogeni, kao što zavisi i od cilja i plana, raspoloživih sredstava, vremena i drugih resursa intervencije.
S druge strane, važno je prethodno utvrđivanje sastava zemljišta i određivanja pojedinih svojstava, kao što su tekstura, mehanički (granulometrijski) sastav, prisustvo izvesne frakcije (peska, praha, gline) itd. Za to se koriste različite metode i postupci razdvajanja i proučavanja frakcija zemljišta.
Pri razmatranju remedijacije najpre treba poznavati izvore zagađenja zemljišta, koji se uglavnom grupišu u tri oblika [5]:
- Zagađenje zemljišta poreklom iz otpadnih voda:
– otpadne vode iz tehnoloških postupaka u industriji i privredi
– vode zagađene usled poljoprivrednih aktivnosti (veštačka đubriva, pesticidi i sl).
- Zagađenje zemljišta poreklom iz atmosfere:
– emisija iz industrijskih tehnoloških procesa,
– emisija usled sagorevanja fosilnih goriva u industriji, postrojenja za proizvodnju energije, individualnih ložišta i sl,
– emisija poreklom od motornih vozila koja koriste naftu i derivate
– emisija prilikom sagorevanjem različitih organskih materija, biomase i sl.
- Zagađenje zemljišta čvrstim otpadnim materijalom poreklom iz privrede, domaćinstva, poljoprivrede i dr.
ZAGAĐENJE ZEMLjIŠTA NAFTOM
Do zagađenja zemljišta naftnim derivatima dolazi usled eksploatacije, prerade, transporta, skladištenja, korišćenja nafte i pri akcidentnim izlivanjima. Godišnje se proizvede 4,36 milijardi tona sirove nafte (2015. godina) [6], a procene su da od toga 0,1% dospeva u životnu sredinu kao rezultat antropogenih aktivnosti.
Zagađenje naftom i naftnim derivatima predstavlja rizik za ljudsko zdravlje i životnu sredinu [7]. U rafinerijama, tokom procesa prerade, gde se sirova nafta prevodi u derivate kao što su benzin, dizel gorivo, kerozin i tečni naftni gas, dolazi do emisije brojnih hemikalija u atmosferu kao i nastajanja tečnog i čvrstog otpada svakoga dana.
TEŠKI METALI U ZEMLjIŠTU
Pet najopasnijih teških metala po životnu sredinu, čoveka i životnje, a koji se mogu naći u zemljištu su olovo, živa, kadmijum, arsen i nikl.
Poreklo teških metala u prirodi potiče iz litosfere. Olovo (Pb) je element koji se uglavnom može naći u zemljištu u blizini indistrijskih izvora, koncentracije i do 10 000 mg/kg, na nekultivisanom zemljištu između 8 i 20 mg/kg i u blizini frekventnih saobraćajnica, oko 403 mg/kg [8].
Poređenjem navedenih vrednosti sa maksimalno dozvoljenim koncentracijama, propisanim zakonskom regulativom Republike Srbije [9], može se zaključiti da je zemljište zagađeno. Rešavanje problema treba početi od izvora nastajanja izvesnih količina teških metala. Glavni izvor zagađenja je industrija, npr. termoelektrane, gde se koriste energetski neefikasne rude sa niskim kalorijskim moćima.
Ništa manje opasna količina olova se nalazi u i industrijskim bojama i lakovima. Saobraćaj je takođe jedan od veoma velikih izvora zagađenja. Sagorevanjem naftnih derivata i izbacivanjem otpadnih gasova iz motornih vozila još uvek je jedan od najvećih izazova za smanjenja emisije gasova u atmosferu.
Izvesna količina olova u vazduhu smanjena je uvođenjem „bezolovnog” goriva. U organizmu čoveka kalcijum i olovo imaju slične osobine, pa može doći do skladištenja olova u skeletu. Naime, čak 90 do 95 % olova se deponuje u kostima, odakle brzim izdvajanjem u krvotok može izazvati trovanje [8].
Živa (Hg), jedini tečni metal, prema zakonskoj regulativi Republike Srbije je najotrovniji teški metal čija je maksimalno dozvoljena koncentracija u zemljištu 2 mg/kg zemlje, dok je za vodu ta vrednost 0,001 mg/l vode [9].
Današnje procene pokazuju da na površinu zemljišta godišnje dospe oko 100 000 tona žive, od čega 200 tona nastaje sagorevanjem naftnih derivata, a 3 000 tona sagorevanjem uglja [8]. Isparenja organskih jedinjenja žive poput metil-žive su neuporedivo toksičnija od samog metala.
Ukoliko dospe u organizam metil-živa se prenosi krvotokom i akumulira se u jetri, bubrezima i mozgu.
Kadmijim (Cd) je prema propisanoj zakonskoj regulativi Republike Srbije drugi po redu toksičan element po vrednostima MDK od 3 mg/kg zemlje [9]. Poslednjih decenija naglo se povećava koncentracija kadmijuma u životnoj sredini, zbog toga što je njegova zastupljenost u industriji sve veća.
Emisija kadmijuma u atmosferu na godišnjem nivou procenjuje se na oko 8100 tona, od čega je 800 tona iz prirodnih izvora, a 7300 tona iz antropogenih izvora [10]. Relativno visoke koncentracije Cd se nalaze u sirovim fosfatima iz kojih se proizvode fosforna đubriva, te otuda ova đubriva mogu biti izvori kontaminacije poljoprivrednog zemljišta.
Kadmijum se akumulira u površinskim slojevima zemljišta, ima kancerogene osobine, izaziva oštećenje bubrega i ostavlja posledice na životnu sredinu [5].
U elementarnom obliku arsen (As) je otrovan samo pri visokim koncentracijama, ali su zato njegova jedinjenja (arsen-trioksid, arseniti i arsenati) izuzetno toksična [8].
Prosečna koncentracija arsena u zemljinoj kori procenjena je od 1,5 do 2 mg/kg, a najviše je zastupljen u stenama (oko 99 %) [11].
Postoji u pesticidima i konzervansima za drvo, emituje se iz topionica metala i pri sagorevanju uglja. Neorganski arsen je kancerogen i akumulira se u vodenim organizmima. Može biti prisutan u vodi za piće usled zagađenja podzemnih voda u blizini poljoprivrednog zemljišta [5].
Prirodni izvor Ni u zemljištu predstavljaju primarni minerali magmatskih stena, koje čine matični supstrat na kome je formirano zemljište.
Osim iz matičnog supstrata Ni u zemljište dospeva antropogenim putem iz izvora kao što rudnici, topionice metala, saobraćaj, energetika, industrije, otpadni i kanalizacioni muljevi, pesticidi, đubriva, i sl.
Emisija nikla u atmosferu u globalu, od sagorevanja goriva i ulja iznosi oko 26 700 tona nikla godišnje [11]. Koristi se za legure, veštačka vlakna, staklo, keramiku, elektroniku i u modernoj industriji nakita [7].
Njegova toksičnost izaziva alergijske reakcije kože i rak kože.
Prisustvo registrovanih štetnih i opasnih materija u zemljištu zahteva kontinuirano praćenje sadržaja ovih materija u zemljištu imajući u vidu njihove ekotoksikološke karakteristike i dugoročno posmatrano moguće efekte na zdravlje ljudi [1].
Remedijacija je mera sanacije zagađenja zemljišta koja ima za cilj smanjenje koncentracija zagađujućih materija u zemljištu do nivoa koji ne prevazilazi maksimalno dozvoljenu koncentraciju zagađujuće supstance propisane u odgovarajućim propisima.
Cilj remedijacionog procesa je sprečavanje širenje zagađenja usled slivanja kontaminanata u podzemnu vodu i ulaženja opasnih i štetnih materija u lanac ishrane zbog bioakumulacije u živim organizmima. Koja metoda remedijacije će se primeniti zavisi od vrste zagađenja, prirode terena i sl.
Bioremedijacija je danas veoma značajna, čista i efikasna tehnologija koja koristi različite mikroorganizme koji pod određenim uslovima razgrađuju zagađujuće materije, koristeći ih za svoje potrebe ili ih prevode u bezopasne, odnosno za živi svet manje opasne materije.
Izvori
- Ugrinov, Bioremedijacija u tretmanu zagađenog zemljišt, Zaštita materijala 51, vol 4, 238 str, 2010.
- Izveštaj o stanju zemljišta u Republici Srbiji, Beograd, Ministarstvo životne sredine i prostornog planiranja, Agencija za zaštitu životne sredine Republike Srbije, SEPA, 2009.
- Izveštaj o stanju zemljišta u Republici Srbiji, 2013.
- Prokić, J. Stepanov, Lj. Ćurčić, H. Stevanović Čarapina, P. Marjanović, Ispitivanje mogućnosti remedijacije zemljišta sa odlagališta otpada kontaminiranih arsenom (As), Fakultet zaštite životne sredine, Univerzitet Educons, Sremska Kamenica, Srbija, 2012.
- Ivković, Upoznavanje sa različitim postupcima remedijacije zemljišta, Univerzitet Educons, Novi Sad, Srbija, 2007.
- BP Stastitical Review of World Energy, Jun 2016.
- H. Albers, A. Annotated Bibliography on Petroleum Pollution. Version 2007.
- Stajkovac, B. Amidžić, J. Biočanin, Pestici i izvori zagađenja i životnoj sredini i značaj remedijacije u sanaciji kontaminacije, Banja Luka, RS, BiH, 2009.
- Zakon o zaštiti zemljišta, „ Službeni glasnik RS”, br. 112/2015.
- Bogdanović, Izvori zagađenja zemljišta kadmijumom, 2002.
- Prisustvo teških metala u zemljištu i lokalno proizvedenoj hrani u naseljima na području oko odlagališta šljake Divkovići/Plane – termoelektrane Tuzla, 2015.