SVEUČILIŠTE U RIJECI

TEHNIČKI FAKULTET

Igor Kegalj

PROCJENA UTJECAJA LUČKIH

PROCESA NA OKOLIŠ FORMIRANJEM

OKOLIŠNOG INDEKSA

DOKTORSKA DISERTACIJA

RIJEKA, 2015.

SVEUČILIŠTE U RIJECI

TEHNIČKI FAKULTET

Igor Kegalj

PROCJENA UTJECAJA LUČKIH

PROCESA NA OKOLIŠ FORMIRANJEM

OKOLIŠNOG INDEKSA

DOKTORSKA DISERTACIJA

Mentor: doc. dr. sc. Luka Traven

Komentor: prof. dr. sc. Julijan Dobrinić

RIJEKA, 2015.

UNIVERSITY OF RIJEKA

FACULTY OF ENGINEERING

Igor Kegalj

THE EVALUATION OF THE INFLUENCE

OF HARBOUR PROCESSES ON THE

ENVIRONMENT BY FORMING AN

ENVIRONMENTAL INDEX

DOCTORAL THESIS

RIJEKA, 2015

Mentor disertacije: doc. dr. sc. Luka Traven

Komentor disertacije: prof. dr. sc. Julijan Dobrinić

Doktorska disertacija obranjena je dana ___________ u/na Tehničkom fakultetu

Sveučilišta u Rijeci, pred povjerenstvom u sastavu:

1. prof. dr. sc. Tomislav Mrakovčić, redoviti profesor, Tehnički fakultet, Sveučilište

u Rijeci (Predsjednik povjerenstva)

2. doc. dr. sc. Luka Traven (član, mentor)

3. prof. dr. sc. Julijan Dobrinić, redoviti profesor (član, komentor)

4. prof. dr. sc. Goran Kniewald, redoviti profesor, Institut Ruđer Bošković, Zagreb

(član)

5. prof. dr. sc. Miljenko Kapović, redoviti profesor, Medicinski fakultet, Sveučilište u

Rijeci (član)

„Čovjek koji je prestar da bi učio vjerojatno je uvijek bio prestar da bi učio.“

Freidrich Nietzsche

I

ZAHVALE

Mentoru doc. dr. sc. Luki Travenu i komentoru prof. dr. sc. Julijanu Dobriniću na

povjerenju i poticanju tijekom izrade doktorske disertacije.

Osobito se zahvaljujem mentoru doc. dr. sc. Luki Travenu na znanstvenom usmjeravanju,

potpori, sugestijama i vođenju u izradi ove doktorske disertacije.

Zahvaljujem se kap. Rajku Jurmanu iz Lučke uprave Rijeka na susretljivosti i pruženoj

pomoći. Također, zahvaljujem djelatnicima Adriatic Gate Container Terminal gosp. Ivici

Marijanu, gosp. Žarku Acingeru i gosp. Ervinu Jokiću.

Posebna zahvala supruzi Jani na beskrajnom strpljenu, razumijevanju, podršci i svekolikoj

pomoći u proteklim godinama.

II

SAŽETAK

Budući da standardi zaštite okoliša u lukama nisu ujednačeni, nisu ujednačene ni

mjere za procjenu održivosti lučkih poslovanja, kao ni instrumentarij za procjenjivanje

trenutnog stanja utjecaja na okoliš lučkog sustava. Svrha istraživanja provedenog u okviru

ove doktorske disertacije jest definiranje okolišnog indeksa kao veličine koja odražava

razinu utjecaja lučkih procesa na okoliš. Ciljevi ove doktorske disertacije bili su slijedeći:

(1) integracija relevantnih pokazatelja lučkih aktivnosti te procjena utjecaja procesa na

terminalu luke na okoliš formiranjem okolišnog indeksa te (2) validacija okolišnog indeksa

izradom studije slučaja na kontejnerskom terminalu Brajdica. Za izradu okolišnog indeksa

koristila se metodologija složenih indeksa kojom se pomoću pojedinih statističkih metoda,

kompilacijom i agregacijom više pojedinačnih pokazatelja formira složeni indeks.

Dobiveni indeks omogućuje vrednovanje ukupnog utjecaja lučkih područja na okoliš.

Validacija okolišnog indeksa primjenom na terminalu Luke Rijeka ukazala je da je indeks

lako primjenjiv te da je njegovom primjenom moguće pratiti promjene u ekološkim

performansama lučkih područja. Predloženim modelom izračunati okolišni indeks može

služiti za prikaz napretka poslovanja lučkog terminala u kontekstu smanjenja onečišćenja

lučkog okoliša. Dobiveni indeks može se primijeniti za procjenu trenutnog utjecaja lučkog

sustava na okoliš, ali i za identifikaciju trendova pojedinog lučkog sustava ukazujući na

njegovu ekološku održivost. Također, primjenom ove metodologije moguće je testirati

pojedine zahvate po pitanju lučkih procesa i odrediti njihov doprinos utjecaju lučkog

terminala na okoliš. Osim toga, u radu su razmatrana i potencijalna ograničenja ovakvog

pristupa.

III

ABSTRACT

As environmental standards are not harmonized in ports, neither are the measures for

evaluating the sustainability of port operations, nor the instruments for the assessment of

the current condition of environmental efficiency of a port system. The purpose of the

research conducted in the framework of the thesis is to define the environmental index as a

value which reflects the level of influence of port processes on the environment. The goals

of the thesis were the following: (1) to integrate relevant indicators of port activities and

evaluate the influence of port terminal processes on the environment through the formation

of an environmental index and (2) to validate the environmental index through the

elaboration of a case study on the container terminal Brajdica. The environmental index

will be construed by means of the compound index method, whereby certain statistical

methods, like compilation and aggregation of more individual indicators, are used to form

a compound index. By means of the obtained index, it will be possible to evaluate the

overall effect of port areas on the environment. The validation of the environmental index

through the application of the index on the Port of Rijeka terminal showed that the index

can be easily applied, and its application enables us to follow the changes in environmental

performance of port areas. The environmental index calculated by means of the suggested

model may be used to show the progress in port terminal operation in the context of

pollution reduction in port area. Furthermore, the obtained index can be used to evaluate

the current effect of a port system on the environment, but also to identify trends of a port

system implying its sustainability. Also, the application of this methodology may be used

to test certain interventions in the port processes and determine their share in the port

terminal influence on the environment. In addition, the paper considers the potential

restraints of such approach.

IV

KLJUČNE RIJEČI:

Pokazatelji lučkih procesa

Kontejnerski terminal

Model procjene utjecaja luke na okoliš

Podindeks emisija u zrak

Podindeks emisija u more

Podindeks emisija otpada

Okolišni indeks

KEYWORDS:

Indicators of port processes

Container terminal

Model of evaluation of port influence on the environment

Subindex of emissions into air

Subindex of emissions into sea

Subindex of waste emissions

Environmental index

1

SADRŽAJ ZAHVALE .......................................................................................................................................... I

SAŽETAK.......................................................................................................................................... II

ABSTRACT ...................................................................................................................................... III

KLJUČNE RIJEČI: ........................................................................................................................... IV

SADRŽAJ .......................................................................................................................................... 1

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

1.1. Pregled dosadašnjih istraživanja ............................................................................................. 4

1.2. Cilj istraživanja i znanstvena hipoteza .................................................................................... 6

1.3. Metodologija istraživanja ........................................................................................................ 6

1.4. Struktura rada .......................................................................................................................... 8

1.5. Očekivani znanstveni doprinos predloženog istraživanja ....................................................... 8

1.6. Primjena rezultata istraživanja ................................................................................................ 9

2. LUKA I LUČKI TERMINAL KAO SUSTAV ........................................................................... 10

2.1. Definicija morske luke kao sustava ...................................................................................... 10

2.2. Tehničko-tehnološke značajke morske luke .......................................................................... 11

3. ZNAČAJNI POKAZATELJI ONEČIŠĆENJA LUKE ............................................................... 13

3.1. Zrak ....................................................................................................................................... 13

3.1.1. Značaj meteoroloških uvjeta na onečišćenje zraka ........................................................ 15

3.1.2. Podjela onečiščujućih tvari zraka prema agregatnom stanju ........................................ 16

3.1.3. Ugljikov dioksid (CO2) ................................................................................................... 17

3.1.4. Ugljični monoksid (𝐶𝑂) ................................................................................................ 18

3.1.5. Sumporni oksidi 𝑆𝑂𝑋 .................................................................................................... 18

3.1.6. Dušikovi oksidi 𝑁𝑂𝑋 ...................................................................................................... 19

3.1.7. Lebdeće čestice (PM – particulate matter) .................................................................... 20

3.1.8. Utjecaj emisija ispušnih plinova pomorske privrede na okoliš i ljudsko zdravlje ......... 22

3.1.9. Otpad .............................................................................................................................. 26

3.2. More ...................................................................................................................................... 27

3.2.1. Otpadne vode.................................................................................................................. 28

3.2.2.Teški metali ..................................................................................................................... 28

3.2.3. Policiklički aromatski ugljikovodici (PAU) ................................................................... 32

3.2.4. Poliklorirani bifenili (PKB)............................................................................................ 34

3.2.5. Stupac morske vode ....................................................................................................... 35

3.2.5.1. Mineralna ulja (Oil and grease) ................................................................................. 35

3.2.5.2. Kemijska potrošnja kisika ( KPK ) .............................................................................. 37

2

3.2.5.3. Biokemijska potrošnja kisika (BPK) ............................................................................ 37

3.2.5.4. Suspendirane tvari ....................................................................................................... 38

3.2.5.5. Anionski detergenti ...................................................................................................... 38

3.2.5.6. Benzen, toluen, etilbenzen, ksilen (BTEX) ................................................................... 39

3.2.5.7. Fenoli .......................................................................................................................... 41

4. METODE ISTRAŽIVANJA ........................................................................................................ 42

4.1. Anketa ................................................................................................................................... 42

4.2. Deskriptivna statistika ........................................................................................................... 43

4.3. Osnova i primjena AHP metode ............................................................................................ 44

4.4. Regresijska analiza ................................................................................................................ 45

5. FORMIRANJE OKOLIŠNOG INDEKSA LUKE ...................................................................... 51

5.1. Definiranje teoretskog modela .............................................................................................. 51

5.2. Faza procjene i odabira pokazatelja utjecaja lučkih procesa na okoliš ................................. 52

5.3. Faza grupiranja pokazatelja utjecaja lučkih procesa na okoliš .............................................. 55

5.5. Faza određivanja težinskih faktora skupina pokazatelja utjecaja lučkih procesa na okoliš .. 61

5.6. Normalizacija vrijednosti pokazatelja utjecaja lučkih procesa ............................................. 66

5.7. Izračun vrijednosti podindeksa .............................................................................................. 67

5.8. Izračun vrijednosti okolišnog indeksa ................................................................................... 68

6. STUDIJA SLUČAJA KONTEJNERSKOG TERMINALA LUKE RIJEKA ............................. 70

6.1. Opis lokacije i tehnološkog procesa kontejnerskog terminala Brajdica ................................ 70

6.2. Odabir pokazatelja utjecaja na okoliš odvijanjem tehnoloških procesa kontejnerskog

terminala Brajdica ........................................................................................................................ 74

6.2.1. Emisije u zrak: podindeks IPZ s glavnim pokazateljima .................................................. 74

6.2.2. Emisije u more: podindeks IPM s glavnim pokazateljima ................................................ 76

6.2.3. Emisije otpada: podindeks IPO s glavnim pokazateljima ................................................ 78

6.3. Formiranje okolišnog indeksa kontejnerskog terminala Brajdica ......................................... 80

6.4. Izračun težinskih faktora - ponderiranje ................................................................................ 87

6.5. Izračun konzistencije ............................................................................................................. 91

6.6. Izračun podindeksa ................................................................................................................ 93

6.7. Izračun okolišnog indeksa IO ............................................................................................... 100

7. INTERPRETACIJA REZULTATA FORMIRANJA OKOLIŠNOG INDEKSA IO

KONTEJNERSKOG TERMINALA BRAJDICA ......................................................................... 102

7.1. Okolišni indeks (IO) i podindeksi (IPZ, IPM i IPO) u 2014. godini .................................... 102

7.1.1. Okolišni indeks IO ......................................................................................................... 102

7.1.2. Podindeksi IPZ, IPO, IPM ................................................................................................. 104

3

7.2. Okolišni indeks (IO) i podindeksi (Ipz, Ipm i Ipo) u 2015. godini ................................. 107

7.2.1. Okolišni indeks IO ................................................................................................... 107

7.2.2. Podindeksi IPZ, IPO, IPM ........................................................................................... 109

7.3. Usporedba okolišnih indeksa (IO) i podindeksa (IPZ, IPM i IPO) u 2014. i 2015. godini ... 111

7.3.1. Okolišni indeksi i podindeksi za 2014./2015. godinu ............................................. 111

7.3.2. Analiza trenda indeksa i podindeksa za 2014./2015. godinu ................................. 113

8. ZAKLJUČAK ............................................................................................................................ 116

9. LITERATURA ........................................................................................................................... 121

10. POPISI SLIKA I TABLICA .................................................................................................... 130

11. POPIS KRATICA I OZNAKA ................................................................................................ 133

4

1. UVOD

Posljednjih godina rast globalne trgovine rezultirao je brzim rastom količine tereta

koja se preveze morem, a u lukama prekrcava. Posljedica toga jest porast razina emisija

onečišćivala iz lučkih područja u okoliš (OECD, 2008). Najznačajniji izvori onečišćenja

obuhvaćaju: brodove koji dolaze u luku, operacije ukrcaja/iskrcaja, slaganje i skladištenje

tereta, te industrijska postrojenja smještena unutar samog lučkog područja. Unatoč tome

što se sve više spominju ekološki standardi u upravljanju lukama i lučkim procesima,

postojeća literatura o utjecaju luka na okoliš nedostatna je prvenstveno iz razloga što se

više pažnje pridavalo utjecaju morskog prometa na okoliš, te se pritom zanemarivao utjecaj

lučkih postrojenja na okoliš (Woolridge et al., 1998).

Lučka privreda gospodarska je grana čije aktivnosti izravno utječu na kvalitetu

okoliša, te bi kao takva trebala implementirati ekološke standarde i propise kako bi pri

obavljanju temeljne djelatnosti umanjila i/ili spriječila štetno djelovanje na okoliš. Osim

toga, mnogobrojni specifični i rizični procesi složenog lučkog sustava, zbog potencijalnih

opasnosti njegovog djelovanja, od stalnog su interesa javnosti, koja od lučkog

gospodarstva očekuje odgovor na sve ekološke izazove koji će u budućnosti pred njega biti

postavljeni. Kako bi taj odgovor dale, lučke uprave morat će se aktivnije uključivati u

provođenje zaštite okoliša u svim segmentima svojeg poslovanja.

S obzirom da nisu ujednačeno regulirani i implementirani ekološki standardi u

lukama, nema ni konkretnih mjera za procjenu održivosti lučkih poslovanja, kao ni

instrumentarija za ocjenjivanje trenutnog stanja ekološke učinkovitosti lučkog sustava

ukazujući na ulogu i položaj konkretne luke u odnosu na konkurentne luke u okruženju.

1.1. Pregled dosadašnjih istraživanja

Većina istraživanja provedenih na ovu temu bavila su se zakonodavnim i

institucionalnim aspektima problema utjecaja lučkih područja na okoliš, pri čemu se

naglašavala važnost uvođenja nekog oblika upravljanja nad izvorima onečišćenja u

područjima morskih luka (Choi et al., 2000). Npr. problematika onečišćenja zraka i mora u

lučkim područjima razmatrala se upotrebom metode procjene ekonomskih troškova

(Gallagher & Taylor, 2003). U luci Kembla u Australiji provedena su istraživanja razine

onečišćenja i kvalitete vode, sedimenta i bentičkih organizama (He & Morrison, 2001), te

su analizirane koristi i potencijalni problemi uspostave tzv. „zelene luke“ Tianjin u Kini

5

(He & JI, 2011) pri čemu su predložene mjere za kvalitetnije upravljanje okolišem već u

fazi projektiranja luke. J. H. Vandermeulen je u (Vandermeulen, 1996) analizirao glavne

probleme u razvoju i primjeni ekoloških standarda na lučka područja, te je predložio

preventivne mjere iz perspektive planiranja i upravljanja lukom. Nadalje, temeljem analize

ekonomskog razvoja luke i razmatranja okolišnih pitanja, A. Yáñez-Arancibia uspostavio

je mehanizam planiranja i upravljanja lukom pomoću sustavnih veza ekonomske politike i

politike zaštite okoliša (Yáñez-Arancibia, 1999). Osim navedenog, J. I. Saiz-Salinas i J.

Urkiaga-Alberdi uspostavili su sustav bioloških indikatora na temelju istraživanja

bentičkih zajednica u Bilbau u Španjolskoj (Saiz-Salinas & Urkiaga-Alberdi, 1999), koji se

može koristiti za klasifikaciju i ocjenu učinka izgradnje i razvoja luke na morski okoliš.

Okolišnu problematiku u europskim lukama razmatrali su C. F. Wooldridge i C.

McMullen (Christopher et al., 1999), te su istakli da su učinkoviti sustavi upravljanja

lukom i adekvatan zakonski okvir koji regulira zaštitu okoliša temeljni elementi za

rješavanje problema zaštite okoliša u lukama, te se politika zaštite okoliša mora

implementirati, provoditi i nadzirati znanstveno zasnovanim pristupom (Cognetti, 1996;

Wooldridge, 1996). Širi pregled ekoloških problema u lukama također su dali Trozzi i

Vaccaro (Trozzi & Vaccaro, 2000) te Gouliemos (Gouliemos, 2000). Verhoeven je također

ustvrdio da negativni utjecaji lučkih procesa i aktivnosti na okoliš nisu zanemarivi

(Verhoeven, 2010), već su među najvećim izvorima onečišćenja zraka što uključuje

emisije ispušnih plinova (Woodyard, 2009; Mollenhauer & Tschoeke, 2010), emisije

tijekom manipulacije tereta, emisije tijekom pranja skladišnih prostora (Hellen &

Ristimaeki, 2007), emisije stakleničkih plinova (Garrison, 1996), te ostale emisije u

gradovima u kojima su luke smještene. Također se primjećuje da je održivi razvoj postao

temeljni dio politike zaštite okoliša svake luke, pa u tom kontekstu neki autori smatraju da

je luka ključni element u zaštiti cjelokupnog morskog okoliša, te predlažu zakonsku

integraciju okolišnih pitanja u operativnu djelatnost luke (Goulielmos, 2000). Također, T.

A. Stojanović zaključio je da primjena strožih kriterija zaštite okoliša u radu lučkih

područja predstavlja jedno od temeljnih točaka u primjeni EU direktive o staništima

(Stojanovic et al., 2006). Uz to, provedena su i istraživanja o prevenciji i upravljanju

rizikom u lučkom okolišu te su predloženi sustavi prevencije ekoloških rizika na temelju

istraživanja mehanizama ekoloških rizika u lukama (Jones et al., 2005). Osim navedenih

istraživanja treba napomenuti da sve veći broj luka primjenjuje sustave upravljanja

6

okolišem u svrhu udovoljavanja zakonskim propisima, te smanjenja operativnih troškova i

ekoloških rizika.

Bez obzira na činjenicu da su u literaturi opisani neki od aspekata utjecaja lučkih

područja i lučkih procesa na okoliš, do danas nije osmišljen niti primijenjen okolišni indeks

koji bi integrirao sve aspekte utjecaja na okoliš u jedinstveni indikator koji bi bio

univerzalno primjenjiv. U tijeku su brojne inicijative koje su pokrenute s ciljem razvoja

indikatora u području ekonomije, gospodarstva, ekologije i društvenih znanosti, međutim

pregledom dostupne literature utvrđeno je da do sada nije osmišljen indeks koji bi na jasan,

standardiziran i transparentan način objedinjavao sve aspekte utjecaja lučkih područja na

okoliš (Dewan, 2006). Obzirom na navedeno i na nedostatak standardizirane metodologije,

usporedba i rangiranje lučkih područja obzirom na utjecaj na okoliš u ovom trenutku nije

moguća.

1.2. Cilj istraživanja i znanstvena hipoteza

Cilj rada je analizirati i na relevantan način kroz vrijeme integrirati okolišne

pokazatelje lučkih aktivnosti sa svrhom izrade indeksa koji bi se mogao primjenjivati kod

određivanja/vrednovanja ukupnih utjecaja pojedine luke na okoliš sa svrhom procjene

ekoloških performansi pojedine luke.

Analiziranjem aspekata utjecaja na okoliš radom se:

1. osmišljava nova metodologija formiranja i izračuna okolišnog indeksa

2. provodi validacija okolišnog indeksa

Temeljem navedenog postavljena je sljedeća radna hipoteza:

analizom utjecaja lučkog sustava i lučkih procesa na okoliš, primjenom odgovarajuće

nove metodologije moguće je integrirati utjecaj luke na okoliš u jedinstveni indeks

pomoću kojeg je moguće vrednovati utjecaj lučkih područja na okoliš.

1.3. Metodologija istraživanja

Nova metodologija izračuna okolišnog indeksa kojom se u ovoj doktorskoj

disertaciji na transparentan način kroz vrijeme integriraju značajni okolišni pokazatelji

lučkih procesa pri obavljanju temeljne djelatnosti luke, predložena je iz više razloga:

- do sada u literaturi nije opisana niti predložena standardna metodologija kojom bi bilo

moguće integrirati sve aspekte utjecaja lučkih područja na okoliš u jedinstven indeks,

7

- okolišni indeks može pomoći u upravljanju lukom olakšavajući razumijevanje ekoloških

pitanja povezanima s lučkim aktivnostima,

- jedan od načina na koji luka može odrediti svoje ekološko djelovanje te identifikaciju

trendova lučkog sustava ukazujući na njegovu održivost.

Metodologija izrade okolišnog indeksa zasniva se na analizi i integraciji svih

aspekata utjecaja lučkih područja na okoliš. Pojedini indikatori utjecaja lučkih područja na

okoliš izabrani su na temelju pregleda dostupne literature pri čemu se vodilo računa o

njihovom značaju, mjerljivosti i reprezentativnosti te su u konačnici integrirani u

jedinstveni pokazatelj (okolišni indeks). Struktura metodologije izrade okolišnog indeksa

prikazana je na Slici 1.

Slika 1. Grafikon nove metodologije

U svrhu integracije koristile su se kvalitativne i kvantitativne metode. Kvalitativne

metode zasnivale su se na postupcima organizacije i pripreme podataka, kodiranja,

opisivanja, interpretacije podataka i sl. Kvantitativne metode koje su se koristile u ovoj

doktorskoj disertaciji uključivale su standardne deskriptivne statističke metode te faktorsku

i regresijsku analizu.

OKOLIŠNI INDEKS

PODINDEKSI

GENERIČKI HIJERARHIJSKI PRISTUP

IZBOR I INTEGRACIJA PODATAKA MULTIVARIJANTNA ANALIZA

DEFINIRANJE TEORETSKOG MODELA

NOVA METODOLOGIJA IZRAČUNA OKOLIŠNOG INDEKSA

8

1.4. Struktura rada

Doktorska disertacija izrađena je u skladu s Uputama za izradu doktorskih

disertacija koje je odobrilo Fakultetsko vijeće Tehničkog fakulteta Sveučilišta u Rijeci.

Ova se doktorska disertacija sastoji se od osam međusobno povezanih poglavlja.

U prvom uvodnom poglavlju prikazan je pregled dosadašnjih istraživanja iz

područja zaštite okoliša luka, opisani su ciljevi istraživanja, obrazložena hipoteza rada i

metodologija istraživanja.

U drugom poglavlju koje opisuje lučki sustav, dan je sustavni pristup definiranju

tehničko-tehnoloških značajki morske luke.

Treće poglavlje opisuje glavne pokazatelje onečišćenja luke koji znatno utječu na

kvalitetu okoliša. Opisane su specifične karakteristike pokazatelja i njihov štetan utjecaj na

okoliš, te su podijeljeni prema njihovom utjecaju na zrak i more.

Četvrto poglavlje prikazuje metode koje su se u istraživanju koristile za

prikupljanje i obradu podataka, izradu studije slučaja, te validaciju modela kroz analizu

rezultata dobivenih primjenom modela.

U petom poglavlju opisuje se postupak izračuna okolišnog indeksa. Obrazložena je

svaka faza nastajanja modela koji integrira utjecaje lučkih procesa u mjerljivu vrijednost

podindeksa i okolišnog indeksa.

Šesto poglavlje objašnjava provedenu validaciju modela za izračun okolišnog

indeksa u praksi na kontejnerskom terminalu Brajdica. U studiji slučaja modelom se

obrađuju stvarni utjecaji lučkih procesa koji nastaju na terminalu kao posljedica obavljanja

temeljne lučke djelatnosti.

U sedmom poglavlju analiziraju se modelom izračunati podaci, te se deskriptivnom

statistikom uspoređuju i obrazlažu rezultati za svaku godinu za koju je provedeno

istraživanje.

U osmom poglavlju izneseni su najvažniji zaključci, objašnjen je znanstveni

doprinos i praktična primjena modela.

1.5. Očekivani znanstveni doprinos predloženog istraživanja

Do sada u literaturi nije opisana niti predložena standardna metodologija kojom bi

bilo moguće integrirati sve aspekte utjecaja lučkih područja na okoliš u jedinstven indeks.

Istraživanja provedena u ovom radu rezultirala su razradom nove i transparentne

metodologije kojom je moguće integrirati sve aspekte utjecaja luka na okoliš u jedinstven

9

indeks. Provedenim istraživanjem te izradom doktorske disertacije omogućeno je

definiranje okolišnog indeksa kao veličine koja odražava razinu utjecaja lučkih procesa na

okoliš. U konačnici to omogućava indeksaciju lučkih područja obzirom na njihov utjecaj

na okoliš, te rezultira mogućnošću prepoznavanja ekoloških performansi lučkih procesa i

područja obzirom na njihov utjecaj na okoliš.

Osim toga, provedenim istraživanjem procjene utjecaja lučkih procesa na okoliš proširuju

se dosadašnje spoznaje o mogućnostima održivog, učinkovitijeg i okolišno prihvatljivijeg

upravljanja lučkim sustavom u skladu s najnovijim trendovima u zaštiti okoliša. Rezultati

mogu biti primjenjivi kako za utvrđivanje trenutnog stanja odnosno utjecaja lučkih procesa

na okoliš, tako i za prepoznavanje trendova pojedinog lučkog sustava ukazujući na njegovu

dugoročnu održivost.

1.6. Primjena rezultata istraživanja

U cilju testiranja i validacije primjene nove metodologije okolišnog indeksa,

metodologija se primijenila na lučkom području kontejnerskog terminala te su analizirane

prednosti i mogući nedostaci primjene ove metodologije u praksi.

• Rezultati su primjenjivi za:

- indeksaciju lučkih područja obzirom na utjecaj na okoliš,

- za procjenu trenutnog stanja,

- za identifikaciju trendova pojedinog lučkog sustava,

- za procjenu dugoročne održivosti lučkog sustava,

- za validaciju okolišnog indeksa i definiranje smjernica za usmjeravanja lučke i/ili

regionalne i/ili nacionalne politike.

10

2. LUKA I LUČKI TERMINAL KAO SUSTAV

2.1. Definicija morske luke kao sustava

Morske luke i lučki sustavi su gospodarski subjekti koji posluju prema temeljnim

tehnološkim i ekonomskim načelima u pružanju lučkih usluga s ciljem širenja

gospodarskih djelatnosti, te su značajni podsustav pomorskog i prometnog sustava. Može

se reći da luke objedinjuju elemente tehničko-tehnološke, ekonomske, prometne,

organizacijske, pravne i ekološke prirode sa svrhom prekrcaja tereta i putnika s morskih na

kopnena prijevozna sredstva i obrnuto.

Prema Zakonu o pomorskom dobru i morskim lukama (čl. 123.) morska luka je dio

pomorskog dobra koji je u funkciji pristajanja, sidrenja i zaštite plovnih objekata te

obavljanja lučkih djelatnosti. Luka obuhvaća dio mora, uključujući lučka sidrišta, te s

morem neposredno povezan kopneni prostor, s izgrađenim i neizgrađenim obalama,

lukobranima, gatovima, uređajima, postrojenjima i drugim objektima namijenjenim za

pristajanje, sidrenje i zaštitu plovnih objekata, ukrcaj i iskrcaj putnika i robe, uskladištenje

i drugo manipuliranje robom, proizvodnju, oplemenjivanje i doradu robe te ostale

gospodarske djelatnosti koje su s tim djelatnostima u međusobnoj ekonomskoj, prometnoj

ili tehnološkoj svezi, a koji čine prostornu i funkcionalnu cjelinu i nalazi se unutar granica

lučkog područja.

Lučki sustavi i lučki procesi su složeni, dinamički i stohastički (pod) sustavi

ukupnog gospodarskog sustava pomorske države. Složeni se sustav sastoji od skupa

elemenata koji predstavljaju cjeline koje u odnosu na sustav egzistiraju kao podsustavi.

Dinamički sustavi podrazumijevaju sve procese interakcije sustava i njegovih elemenata s

okolinom. Elementi takovog dinamičkog sustava mogu se svrstati u tri glavne supine:

lučka infrastuktura, suprastruktura i lučka pokretna mehanizacija (Dundović & Kezić,

2001). Stohastična odlika sustava očituje se u tome da se ne može s apsolutnom sigurnošću

predvidjeti njegovo djelovanje, što znači da će se sustav u karakterističnim uvjetima

vjerojatno ponašati na određeni način koji je različit od onoga kako se sustav u stvarnosti

ponaša. Kao takvi, lučki sustavi podložni su kontinuiranom modificiranju, razvijanju, i

prilagođavanju novim gospodarskim uvjetima, kako globalnim tako i uvjetima države i

šireg gravitacijskog područja, prateći i promjene u zakonodavstvu. Proces promjene i

prilagodbe lučkog sustava globalnim tržišnim zahtjevima je osjetljiv i složen zadatak, koji

pretpostavlja kontinuirano praćenje svih lučkih resursa i čimbenika koji utječu na sam

proces.

11

Razvitak luke i njena uloga u nacionalnom, kao i u međunarodnom prometnom

sustavu i gospodarstvu, određuje se mjerama prometne i lučke politike države, ali i

politikom poslovanja same luke.

2.2. Tehničko-tehnološke značajke morske luke

Luke kao sastavnice nacionalnog gospodarstva suočavaju se s brojnim izazovima

koji se odnose na: kvalitetu usluga, dinamiku prometnih i pomorskih veza, razvitak

proizvodnih i uslužnih djelatnosti, stvaranje pretpostavki za razvitak industrije i energetike,

produktivnost, povezanost sa zaleđem, usklađenje s nacionalnom, europskom i svjetskom

pravnom regulativom, primjenu određenih tehničkih pravila međunarodnih organizacija,

očuvanje okoliša i dr. Količina prometa u morskim lukama ovisi o mnogobrojnim

čimbenicima među kojima su najvažniji: geoprometni položaj luke i veličina njenog

gravitacijskog područja, razvijenost njene infrastrukture i suprastrukture, veličina i

tehnološka suvremenost lučkih kapaciteta, stručnost menagmenta i lučkog osoblja,

organizacija rada, broj linijskih servisa i dr.

Luka je složeni sustav sastavljen od više tehnološko-organizacijskih cjelina

(podsustava) koji predstavljaju njene funkcionalne sastavnice. Lučki terminal, kao

podsustav lučkog sustava, je specijalizirani prostor luke ili pristaništa namijenjen

određenoj vrsti tereta ili određenoj vrsti plovila, a opremljen odgovarajućim tehničkim

elementima, a može ovisno o organizaciji djelovati i kao samostalni sustav. Najznačajniji

podsustavi složenog lučkog sustava i/ili terminala su (Dundović, 2002):

podsustav operativne obale

podsustav lučkog transporta

podsustav skladišta

podsustav cestovnog i željezničkog transporta

Podsustav operativne obale je dio luke ili terminala koji pripada jednom pristranu

ili više njih. Svaka luka, s obzirom na raspoloživost površine i vrste tereta koji se u

njoj manipulira, ima određene specifičnosti. Budući da je pristan vitalan element

luke ili terminala za prihvat brodova, tako je i lučka operativna obala najvažniji dio

kopnene površine na kojoj se odvija proces manipulacije tereta između pomorskih i

kopnenih transportnih sredstava.

12

Podsustav lučkog transporta može se definirati prema vrsti transportno-tehnoloških

postupaka u procesu prekrcaja, skladištenja i otpreme tereta, kao unutarnji transport

koji obuhvaća sve operacije transporta i rukovanja teretom na relaciji sustava

skladišta i broda kao i obratno, s broda na skladište.

Podsustav skladišta, u lokacijskom, tehničko – tehnološkom i organizacijskom

smislu, nastavlja se na podsustav operativne obale. Taj se podsustav može definirati

kao prostor za privremeni odlaganje i pripremu tereta za transportni proces,

neovisno o vrsti skladišta. S obzirom na proces koji se s teretom obavlja u tom su

podsustavu zastupljena prijevozno-prekrcajna sredstva za obavljanje skladišnih

manipulacija.

Podsustav cestovnog i željezničkog transporta može se definirati kao vanjski

transport koji se prostorno i tehnološki nastavlja na sustav skladišta a odnosi se na

kopneni promet željeznicom ili cestovnim prometnim sredstvima.

Sve tehnološko-organizacijske cjeline (podsustavi) povezane su u složenu funkcionalnu

strukturu lučkog sustava te na taj način omogućuju ostvarenje temeljne lučke djelatnosti.

Osim korelacije, međuovisnosti i usklađenosti tehnološko-organizacijskih cjelina unutar

složenog lučkog sustava, lučki sustav kao otvoreni sustav u stalnoj je korelaciji s okolinom

posredstvom različitih tokova informacija, materije, energije i procesa koji omogućuju

kontinuiranu uspješnu prilagodbu novim trendovima u gospodarskom i tržišnom aspektu.

13

3. ZNAČAJNI POKAZATELJI ONEČIŠĆENJA LUKE

Jeftin i efikasan prijevoz brodovima bilježi konstantan trend rasta i tehnološkog

razvoja, pa je njegov značaj za prometni i gospodarski razvoj i na globalnoj, regionalnoj i

lokalnoj razini, tim veći. Luke u koje dolaze na prekrcaj tereta brodovi različitih vrsta i

namjene, potencijalni su onečišćivači mora i stalna opasnost za onečišćenje morskog

okoliša. Mnoštvo najrazličitijih vrsta tereta prekrcavaju se u lukama, a dio tih tereta,

posebno onih sklonih isparavanju, ventiliranjem i isparavanjem dospijeva u zrak, dok ostali

uglavnom nepravilnim rukovanjem i nepredvidivim događajima, nesrećama i havarijama

može dospjeti u more i okoliš luke. Osim iz tereta, u zrak dolazi i određena količina

neiskorištene toplinske energije preko ispušnih plinova iz sredstava lučke mehanizacije kao

i onih nastalih u energetskom postrojenju svakog broda na terminalu. Sve te emisije

povećavaju entropiju mora i atmosfere, uništavaju ozonski omotač i uzrokuju klimatske

promjene. Međutim, ekološki učinak nije odlučujući i ne uzima se relevantnim u

pomorskoj privredi, štoviše, obično se potpuno zanemaruje.

Pokazatelji navedeni i objašnjeni u ovom poglavlju znatno utječu na kvalitetu

okoliša, a spoznaja o njihovom značaju može koristiti u svrhu unaprjeđenja zadovoljavanja

ekoloških standarada u poslovanju luke, učinkovitog integriranog upravljanja lučkim

sustavom te smanjenja negativnog utjecaja na okoliš.

3.1. Zrak

Onečišćenje zraka sve je veći javni zdravstveni problem s obzirom na kontinuirani i

dugotrajni utjecaj toksičnih tvari iz industrijskih postrojenja koje se nalaze u neposrednoj

okolini urbane zajednice, ali i iz svih prometnih sredstava koji su svakim danom u sve

većem broju. Onečišćenje zraka iz pomorske privrede nije zanemarivo, naprotiv znatno je,

i u stalnom je porastu. Brodski je motor jedan od najvećih onečišćivača mora emisijama

ispušnih plinova, pa se one s više međunarodnih konvencija i nacionalnih propisa

pokušavaju ograničiti, nadzirati i spriječiti. Luke su tehnološki sustavi u kojima se vrši

manipulacija najrazličitijim teretima s broda i na brod, također predstavljaju potencijalne

onečišćivače okoliša.

Emisije onečišćivača zraka u pomorstvu kategoriziraju se kao emisije ispušnih

plinova procesom izgaranja u SUI motorima (Slika 2 i 3), emisije u tehnološko-

prekrcajnom procesu lučkih terminala, emisije brodskog tereta, emisije radnih tvari i ostale

emisije. Emisije sumpornog oksida SOx u pomorskom transportu predstavljaju oko 60% od

14

ukupnih SOx emisija svjetskog prometa. Emisije NOx pomorskom transportu predstavljaju

oko 40% od ukupnog svjetskog transporta roba, te 15% svih svjetskih antropogenih NOx

emisija. Ukupne emisije CO2 u svjetskom transportu iznose oko 23-25% svih emisija CO2.

U cjelokupnom svjetskom transportu roba pomorski promet sudjeluje u stvaranju oko15%

CO2 emisija, što na globalnoj razini znači 3,3 – 5% svih CO2 emisija (IEA, 2012).

Slika 2. IMO-Concerned-About-Greenhouse-Gas-Emissions

Izvor: http://www.ghanaports.gov.gh/news

Evidentno je da emisije ispušnih plinova u pomorskoj privredi nisu zanemarive.

Naprotiv, zbog povećanja godišnjeg broja brodova koji prevoze najrazličitije terete i

putnike svjetskim morima, te procesa prekrcaja i skladištenja sve veće količine tereta ta se

količina ispuštenih plinova izgaranja povećava, a time i njihov štetni učinak (Lauer et al.,

2009). To jedan od značajnijih razloga što su pomorska privreda i pomorski promet,

posebno pomorske luke u stalnom procesu svekolikih promjena na globalnoj razini.

Sve veći porast onečišćenja zraka emisijama u pomorstvu postaje primaran problem,

koji se pokušava ograničiti međunarodnima i nacionalnim propisima. Pomorska privreda,

posebno luke kao složeni sustavi pomorskog poslovanja suočene su s zahtjevima sve viših

ekoloških standarda.

Slika 3. Emisije ispušnih plinova iz brodskog motora

Izvor: (Second IMO GHG Study, 2009).

http://www.ghanaports.gov.gh/news

15

3.1.1. Značaj meteoroloških uvjeta na onečišćenje zraka

Utjecaj meteoroloških uvjeta na kvalitetu zraka uz područja na kojima su smještene

luke, najintenzivniji je u prizemnom poremećajnom sloju troposfere (od 2 m visine iznad

površine tla) u kojem je intenzivna razmjena topline između tla i atmosfere. U tom su sloju

najveće dnevne promjene tlaka i temperature. Planetarni granični sloj (do 1,5 km visine

iznad površine tla) koji je pod intenzivnim utjecajem trenja podloge i vjetra, u kojem su

velike dnevne varijacije temperatura, također je od značajnog utjecaja na onečišćenje

zraka.

Neposredno uz izvor onečišćenja emitirani plinovi i čestice sadrže vrlo visoke

koncentracije te izravno utječu na umanjenje kvalitete okoliša. Antropogeni i biogeni

izvori onečišćenja uglavnom se nalaze uz zemljinu površinu u niskom prizemnom sloju.

Procesom difuzije i disperzije u niskim slojevima troposfere pod utjecajem mikroskalnih i

mezoskalnih meteoroloških fenomena i topografije terena onečišćenje se vrlo brzo

raspršuje u neposrednu okolicu izvora onečišćenja.

Vremenski uvjeti značajno utječu na koncentraciju atmosferskog onečišćenja.

Makroskalna kretanja zraka također uzrokuju disperziju onih polutanata koji imaju duže

rezidentno vrijeme u troposferi kao npr. ugljični dioksid (CO2) i halogeni spojevi (CFC).

Najznačajniji meteorološki utjecaji na regionalnu i lokalnu kakvoću zraka su: horizontalne

dnevne recirkulacije pod utjecajem lokalnih polja tlaka, advekcije vjetrom, sezonske i

dnevne varijacije sunčevog zračenja, vertikalno miješanje unutar atmosferskog graničnog

sloja, promjena temperature i vlage zraka. Topografija uzrokuje mikro i mezoskalna

strujanja zraka u blizini izvora onečišćenja. Luke su smještene uz morsku obalu, a lokalna

strujanja zraka nad područjima uz more mogu utjecati na disperziju onečišćenja.

Cirkulacija zraka uz obalu je specifični meteorološki fenomen koji je uzrokovan razlikom

između hlađenja i grijanja morske i kopnene površine u dodiru. Tijekom dana, za vrijeme

stabilne atmosfere i slabih vjetrova, kopno se brže grije od mora, te se topli zrak nad

kopnom podiže i pomiče prema vodenoj površini. Zbog razlike u temperaturi i tlaku, zrak

nad morem se pomiče ka kopnu kako bi nadomjestio taj podignuti topliji zrak. Podignuti

zrak s kopna nad morem se hladi i spušta zatvarajući slabu cirkulaciju, te tako nastaje

vjetar zmorac. Suprotno danu, tijekom noći kopno se brže hladi i uzrokuje obrnutu ali

slabiju cirkulaciju tj. horizontalno strujanje prema morskoj površini, te se takav vjetar

naziva kopnenjak. Cirkulacija zraka uz obalu egzistira isključivo uz slabe dominantne

vjetrove, a pri snažnijim vjetrovima, obalna cirkulacija se poništava. U proljetnim, a

16

posebno ljetnim mjesecima, cirkulacija zračnih masa uz obalu može obuhvatiti polutante u

svoju struju te ih u više navrata vraćati na kopno što uzrokuje nakupljanja opasnih

kopnenih onečišćenja (DHMZ, 2013).

3.1.2. Podjela onečiščujućih tvari zraka prema agregatnom stanju

Emisije onečišćujućih tvari zraka (onečišćivača zraka) se dijele prema agregatnom

stanju na suspendirane čvrste čestične tvari ili aerosole (lebdeće čestice i dimovi) i

suspendirane čestice u kapljevinama (sprejevi i maglice), i plinovite spojeve (organske i

anorganske). Osim navedenih postoje i neki manje značajni čimbenici koji utječu na

kvalitetu zraka kao što su toplina, ionska radijacija, zvuk, elektromagnetska polja uslijed

distribucije i upotrebe električne energije. Razlikujemo primarne i sekundarne onečišćivače

zraka. Primarni onečišćivači izravno se emitiraju iz različitih izvora u okoliš a uključuju

lebdeće čestice različitih dimenzija i plinovite polutante. Plinoviti primarni polutanti

predstavljaju 90% svih emisija u atmosferu, a u te spojeve ubrajamo najznačajnije: spojeve

sumpora (uglavnom sumporni dioksid SO2), dušikove okside (NOx; x= 1 ili 2) i ostale

dušikove spojeve (kao što su N2O, NH3, HCN), ugljikove spojeve (CO i CO2), hlapljive

organske spojeve (VOC), čestice olova, halogenih metala i teških metala. Emisije

primarnih onečišćivača u atmosferu izravno utječu na nastanak sekundarnih onečišćivača

te tako uvećavaju razinu onečišćenja nad širim područjem oko njihovih izvora.

Čvrste čestične tvari za razliku od plinova, uključuju krutu i tekuću fazu.

Raspršivanjem čestica u atmosferi, nastaje suspenzija koja se naziva aerosol. Aerosoli

uključuju TSP (total suspended particles) čestice potpuno suspendirane u zraku, čestice sa

srednjim aerodinamičnim promjerom manjim od 10 μm (PM10), čestice sa srednjim

aerodinamičnim promjerom manjim od 2.5 μm (PM2.5), sitne i ultra sitne čestice, ispušne

čestice od dizel goriva, mineralne prašine (npr. vapnenačka, cementna, ugljena prašina),

metalne prašine i pare (npr. željezna, olovna, cinkova, bakrena, prašina), lebdeći ugljeni

pepeo, kisele maglice (npr. sumporne kiseline), pigmenti boja, fluoridne čestice, pesticidne

maglice i mnoge druge (Trozzi, 2012). Aerosoli u većini slučajeva nastaju u atmosferi što

ih čini sekundarnim onečišćvalima dok tek njihov manji dio (primarnih onečišćavala) ulazi

u atmosferu iz prizemnih izvora.

17

3.1.3. Ugljikov dioksid (CO2)

U svom ciklusu koji je jedan od najvažnijih ciklusa na Zemlji, ugljik u atmosferu

dolazi uglavnom u obliku CO2, i izravno utječe na održavanje života na Zemlji. Ugljik

sudjeluje u procesima fotosinteze u kojima se djelovanjem autotrofnih organizama (biljke,

fitoplankton) sintetiziraju organski spojevi (glukoza i ostali ugljikohidrati):

6 CO2 + 6 H2O → C6H12O6 + 6 O2

Do kruženja ugljika u prirodi dolazi zbog različitih kemijskih, fizičkih, geoloških i

bioloških procesa. Biljke i životinje (heterotrofni organizmi) koriste ugljikohidrate nastale

fotosintezom, a procesom staničnog disanja (respiracije) dolazi do otpuštanja CO2 u

atmosferu. Dio CO2 u atmosferu dospijeva zbog razgradnje biljnih i životinjskih ostataka,

spaljivanjem organskim materijala (biomasa, fosilna goriva i dr.), oslobađanjem CO2

otopljenog u oceanima, vulkanskim erupcijama i drugim procesima. U oceane CO2

dospijeva procesom difuzije, a nakon otapanja u morskoj vodi CO2 može ostati u

nepromijenjenom obliku ili se prevodi u karbonatni (CO32) ili bikarbonatni oblik (HCO3).

Djelovanjem morskih organizama vežu se bikarbonat i Ca2+ i nastaje kalcijev karbonat

(CaCO3) od kojeg nastaju ljušturice i drugi dijelovi morskih organizama (koralji, školjke,

neke alge i dr.). Uginuli morski organizmi akumuliraju se u karbonatne depozite, koji se

tijekom dugih geoloških razdoblja fizičkim i kemijskim procesima provode u sedimentne

stijene. U litosferi se ugljik nalazi u anorganskom i organskom obliku. Anorganski oblici

ugljika uključuju fosilna goriva i karbonatne sedimentne stijene (npr. vapnenac). Organski

oblici odnose se na organsku tvar i humus koji se nalaze u tlu. Dio CO2 se oslobađa iz

unutrašnjih slojeva litosfere putem vulkanskih erupcija (Garrison, 1996.).

Ugljični dioksid (𝐶𝑂2) je plin bez boje i mirisa koji nije otrovan osim u postocima

većim od 5% kada smanjuje koncentraciju kisika. 𝐶𝑂2 je produkt izgaranja goriva na bazi

ugljikovodika. Posvećuje mu se posebna pozornost kao osnovnom uzroku stvaranja efekta

staklenika te je drugi po količini staklenički plin u atmosferi, nakon vodene pare. Ugljik

(IV) - oksid čini gotovo 80% antropogenih stakleničkih plinova. Budući da je kemijski

inertan, CO2 izravno ne utječe na kemijske reakcije u atmosferi (Climate Change, 2001.).

U atmosferskim uvjetima iz plinovitog stanja u određenim temperaturnim uvjetima izravno

prelazi u kruto stanje (http://en.wikipedia.org/wiki/Air_pollution).

Do promjena u ciklusu ugljika dolazi zbog raznih oblika antropogenih aktivnosti koje su

uzrokom velikog porasta emisija CO2 u atmosferu, a za to uz ostale, najznačajniji su

procesi izgaranja fosilnih goriva, proizvodnja cementa i deforestacija (sječa šuma).

http://en.wikipedia.org/wiki/Air_pollution

18

Danas se sa sigurnošću može ustvrditi da se koncentracija CO2 u posljednjem stoljeću

značajno povećala te da je navedeno povećanje izravna posljedica ljudske aktivnosti,

naročito sagorijevanja fosilnih goriva. Od početka industrijalizacije do danas koncentracija

ugljikova dioksida u atmosferi porasla je za 32 %, metana za 110 %, N2O za 15 %.

Smanjiti emisiju ugljičnog dioksida po jedinici proizvedenog mehaničkog rada je

istovjetno povećanju stupnja djelovanja motora, a upravo je to jedna od glavnih prednosti

koja je uvjetovala veliku zastupljenost dizelskih motora (Tao, 2003). Motori s visokim

stupnjem iskoristivosti i uporaba goriva s niskim udjelom ugljika preduvjet su da se smanje

te emisije.

3.1.4. Ugljični monoksid (𝐶𝑂)

Ugljični monoksid (𝐶𝑂) je produkt nepotpunog izgaranja goriva i u motoru nastaje

uslijed nedostatka kisika ili nepotpunog miješanja zraka i goriva. Današnji motori imaju

vrlo malu emisiju ugljičnog monoksida radi visoke koncentracije kisika i efikasnoga

procesa izgaranja. Budući da dizelski motor radi uz veliki pretičak zraka, ugljični

monoksid i neizgoreni ugljikovodici se uspješno eliminiraju, te kod ispravnog rada motora

ne predstavljaju značajniji problem. CO utječe na stvaranje smoga i ozonskih rupa. To je

plin bez boje, okusa i mirisa. Osim što sudjeluje u stvaranju smoga i ozonskih rupa, vrlo je

otrovan jer se veže na hemoglobin u crvenim krvnim zrncima radije nego kisik. U manjim

koncentracijama uzrokuje probleme sa srcem dok u većim koncentracijama djeluje na

centralni živčani sustav, uzrokuje probleme s vidom, smanjuje sposobnost učenja i

okretnost. U koncentracijama većim od 1% je smrtonosan. Neizgoreni ugljikovodici (HC)

nastaju kao produkt nepotpunog izgaranja goriva i ulja. Vrlo su štetni za zdravlje ljudi i

okoliš jer stvaraju efekt staklenika.

3.1.5. Sumporni oksidi (𝑆𝑂𝑋)

Sumporni oksidi (𝑆𝑂𝑋) – sumporni dioksid 𝑆𝑂2 poznat je kao “kiseli” plin jer

njegovom transformacijom, u reakciji s vodom i vodenom parom stvara se sumporasta

(𝐻2𝑆𝑂3) i sumporna (𝐻2𝑆𝑂4) kiselina, nastaje pojava izdvajanja iz atmosfere u obliku

kiselih kiša koje uništavaju šume. Emisija 𝑆𝑂2 ovisi izravno o kvaliteti goriva, tj. sadržaju

sumpora u njemu. Sumporni oksidi (𝑆𝑂2 𝑖 𝑆𝑂3) nastaju izgaranjem sumpora sadržanog u

gorivu. Čestice sumpora u zraku smanjuju vidljivost te zajedno sa sumpornim dioksidom

uzrokuju poteškoće u disanju i srčane probleme. Otapanjem u vlazi na sluznici kože

19

stvaraju se kiseline koje iritiraju sluznicu te uzrokuju kašalj i pojačano lučenje suza.

Emisija sumpornih oksida ovisi direktno o količini sumpora u gorivu. Problem je što je

gorivo s manjim sadržajem sumpora skuplje. Sumporne okside moguće je ukloniti iz

ispušnih plinova procesom ispiranja vodom u uređajima za pročišćavanje plina, ali to

predstavlja veliku investiciju. Najefikasnije rješenje je korištenje goriva s manjim

sadržajem sumpora propisano zakonom.

3.1.6. Dušikovi oksidi (𝑁𝑂𝑋)

Dušikovi oksidi (𝑁𝑂𝑋) – su spojevi dušika i kisika u različitim atomarnim

omjerima, a nastaju oksidacijom molekularnog dušika 𝑁2 i zraka izgaranjem na visokim

temperaturama i oksidacijom dušika u gorivu. Što je viša temperatura tijekom dužeg

vremena, nastat će više tzv. termalnog 𝑁𝑂𝑋-a koji je glavni nositelj ukupne emisije 𝑁𝑂𝑋,

dok emisija 𝑁𝑂𝑋 nastala oksidacijom iz goriva sudjeluje samo s 10 - 20%. Izgaranjem

goriva u dizelskom motoru emisija dušikovih oksida sastoji se od najvećeg udjela dušik(II)

oksida (NO) ili dušikovog monoksida i dušikov(IV) oksid ili dušikovog dioksida (𝑁𝑂2), a

ostatak su: 𝑁2𝑂, 𝑁2𝑂3, i 𝑁2𝑂5 koji nastaju pri izgaranju u motoru u zanemarivim

volumnim udjelima (Trozzi, 2012).

Emisija dušikovih oksida u troposferi sudjeluje u nastanku smoga i kiselih kiša, a s ostalim

hlapivim i reaktivnim organskim spojevima i plinovima u atmosferi uz sunčevo zračenje,

sudjeluje u stvaranju prizemnog ozona. Kao posljedica izgaranja bilo kojega tekućeg

goriva, emisije dušikovih oksida neprestano rastu povećanjem svih vrsta prometa i

industrijskih postrojenja (Woodyard, 2009).

Dušikov monoksid (NO) je otrovan bezbojni plin, koji je pri izgaranju zastupljen s

gotovo 90 % volumnim udjelom. Njegovo djelovanje na čovjeka slično je djelovanju

ugljičnog monoksida, koji ima vrlo veliki afinitet vezivanja na hemoglobin u krvi. Unosom

dušikova monoksida u ljudsko tijelo sprječava se razgradnja ugljikohidrata i masti, jer

onemogućava kisiku normalnu opskrbu stanica ljudskog organizma.

Dušikov dioksid (𝑁𝑂2) ili dušikov (IV) oksid je smeđe crveni plin s jakim nadražujućim

mirisom, te spada u jake krvne otrove. Izaziva pad imunoloških sposobnosti organizma,

povećava sklonost oboljenjima od bakterijskih i virusnih infekcija, smanjuje broj T-

limfocita. Uzrokuje promjene na makrofagima, stanicama u plućima koje imaju funkciju

čišćenja pluća, a kod dužeg djelovanja razara tkivo pluća i dovodi do smrti (Hellen &

20

Ristimaeki, 2007.). Otprilike četiri je puta toksičniji od dušikova monoksida. Maksimalna

dopuštena koncentracija u radnom prostoru za ugljični monoksid je 30 ppm-a, a za dušikov

dioksid je 3 ppm-a. Dušikov dioksid je zastupljen s oko 5 %-tnim volumnim udjelom, a

ostalo su: 𝑁2𝑂, 𝑁2𝑂3, i 𝑁2𝑂5, koji nastaju pri izgaranju u motoru u zanemarivim

volumnim udjelima. Iako se u motoru uglavnom stvara dušikov monoksid, pri

atmosferskim uvjetima kada se postigne kemijska ravnoteža nastaje pretežno dušikov

dioksid.

3.1.7. Lebdeće čestice (PM – particulate matter)

Lebdeće čestice materija (PM – particulate matter) su kompleksna mješavina

čestica uglavnom nehomogenog kemijskog sastava različitih veličina, oblika, kemijskih,

fizikalnih i termodinamičkih osobina, najčešće krutog ugljičnog materijala, neizgorenih

ugljikovodika i anorganskih spojeva. PM može uključivati i sulfate, nitrate, amonijak,

vodikove ione, suspenzije finih čestica u vodi, elementarni ugljik, niz organskih spojeva te

mineralnu prašinu, pepel, čađu, dim, čestice minerala, silikata. Najfinije čestice raspršuju

mnogo puta veću količinu sunčeve svjetlosti nego grublje čestice i time utječu na

smanjenje vidljivosti u zraku.

Veličine čestica izražavaju se pomoću aerodinamičkog promjera. Najmanje

suspendirane lebdeće čestice su veličine 0,002m (2 nm), za razliku od molekula plina čije

su veličine 0,0001 - 0,001m (tj. 0,1-1 µm). Općenito, suspendirane čestice dijele se prema

veličini u tri skupine: a) grube čestice veličina 2,5 – 10µm (PM10), b) fine čestice veličina

< 2,5µm (PM2,5) i c) ultrafine čestice veličina < 0,1µm (PM0,1).

Zbog toga što su vrlo male mogu ostati dispergirane u struji ispušnih plinova

tijekom dužeg vremenskog razdoblja, te im je to važna značajka. Također, zbog

nemogućnosti da se relativno brzo istalože ili zgrušaju u skupine, ultrafine i fine čestice

imaju najduže rezidentno vrijeme u atmosferi. Čestice manjih promjera od većeg značaja

za onečišćenje okoliša i ljudsko zdravlje (Woodyard, 2009). Prema tome definirane su

veličine PM10, za čestice do 10 μm, i PM2.5 za fine čestice do 2.5μm.

Većina sekundarnih čestica su fine čestice PM2.5, a nastaju najčešće kondenzacijom

sulfatnih, dušičnih i organskih parovitih produkata atmosferskih kemijskih procesa.

Nastanak PM2.5 ovisi i o atmosferskim uvjetima uključujući intenzitet sunčevog zračenja i

relativnu vlažnost te o interakciji prekurzora i postojećih čestica s oblacima ili maglom.

PM ugljične čestice kao i čestice elementarnog ugljika uglavnom su sekundarne čestice

21

koje utjecajem emisija primarnih plinova iz biogenih i antropogenih izvora nastaju u

atmosferi. Pri niskom tlaku, kemijskim reakcijama u kojima sudjeluju lebdeći organski

spojevi VOC-a, stvaraju organske spojeve sa svojstvom brzog kondenziranja. Također,

oksidacijom VOC-a nastaju radikali koji nukleacijom dovode do nastanka novih čestica.

PM sulfati isključivo su sekundarne čestice, a predstavljaju polovicu ukupne atmosferske

koncentracije PM2.5 koja uglavnom nastaje tijekom dana u oblacima. Zrakom nošen SO2

prodire u oblake, veže se na vodene kapljice oblaka, te oksidira stvarajući pri tome sulfatne

čestice. Fotokemijske oksidacije NOx i VOC-a značajno utječu na koncentraciju sulfata u

atmosferi, posebno za ljetnog razdoblja koje pospješuje oksidativne procese u oblacima.

PM nitrati, kao i sulfati isključivo su sekundarne čestice i nastaju u potpunosti u atmosferi

reakcijama s dušičnim dioksidom NO2. PM nitrati mogu nastati tijekom dana oksidacijom

NO2 uz prisustvo hidroksilnih radikala, a tijekom noći s ozonom i dušičnim radikalima. U

oba slučaja nastaje dušična kiselina HNO3 koja reakcijom s amonijakom stvara čestični

amonium-nitrat (Hellen & Ristimaeki, 2007). Sastav čestica u ispuhu iz dizelskog motora

dijeli se na topivi organski udio, anorganski udio i čađu. Topivi organski udio se uglavnom

sastoji od neizgorenih ugljikovodika iz goriva i iz ulja za podmazivanje. Anorganski udio

sastoji se uglavnom od sumporne kiseline, kondenziranih sulfata, vode, pepela, ostataka

aditiva i habanja. Na anorganski udio nemoguće je utjecati vođenjem procesa izgaranja,

već on direktno ovisi o svojstvima goriva i mazivog ulja od kojih su najznačajnija sadržaj

sumpora i pepela te aditiva. Čađa je produkt nepotpunog izgaranja goriva i sastoji se

uglavnom od trodimenzionalnih ugljičnih struktura (Mollenhauer & Tschoeke, 2010).

Čađa može biti natopljena neizgorenim ugljikovodicima. Udjeli pojedinih sastojaka u

česticama variraju jer ovise o vrsti motora, opterećenju, korištenom gorivu ali i o načinu

mjerenja. Čađa iz motora može uzrokovati razne poteškoće. Sitne čestice promjera manjeg

od 10 μm (𝑃𝑀10) u atmosferi povezuju se s kroničnim plućnim oboljenjima, rakom pluća,

srčanim smetnjama, influencom, astmom i porastom smrtnosti. Neka istraživanja

svjedoče kako su ove posljedice više povezane sa sitnijim česticama promjera manjeg od

2.5 μm (𝑃𝑀2,5) ili čak 0.1 μm (𝑃𝑀0,1) jer ovakve čestice mogu prodrijeti dublje u pluća te

direktno u krvotok. Štetnost čađe se također pripisuje činjenici da je često natopljena

kancerogenim policikličkim aromatskim ugljikovodicima (PAH). Nadalje, čađa se uslijed

taloženja u ispušnim kolektorima i kanalima može zapaliti i tako izazvati havariju. Ona

onečišćuje površine i smanjuje vidljivost. Osim štetnosti za zdravlje, tvorba čađe smanjuje

efikasnost motora jer se uslijed prijenosa topline zračenjem s čađe na stjenke motora

22

smanjuje temperatura i tlak plinova u cilindru. Ova pojava nije zanemariva i iznosi 20-35%

ukupnog prijenosa topline. Osim toga, kemijska energija se iz goriva ne iskoristi u

potpunosti radi nastanka čađe (Hellen & Ristimaeki, 2007).

3.1.8. Utjecaj emisija ispušnih plinova pomorske privrede na okoliš i ljudsko zdravlje

Upotrebom energenata za odvijanje lučkih procesa u okoliš se ispuštaju emisije CO2

koji djeluje globalno. Osim CO2 ispuštaju se emisije dušičnih i sumpornih oksida SOx,

NOx, kao i PM, CO, NMVOC, CH4, N2O, HFC, (…) koji djeluju lokalno i doprinose

lokalnoj kvaliteti zraka. Dušični oksidi i sumporni oksidi doprinose regionalnim

problemima acidifikacije1 i eutrofikacije2 koja posljedično dovodi do hipoksije (nedostatak

kisika) u morskom okolišu, posebno zatvorenim morima, što narušava stabilnost

ekosustava. Difuzija ili disperzija plina u atmosferi najviše utječe na koncentraciju plina u

nekom području i na ekološki štetan učinak tog plina. Koncentracija plina mjeri se u

(mg/m3) i ovisi o količini plina, brzini vjetra, koeficijentima raspršivanja u prostoru, širini

struje plina i najvišoj točki na kojoj se on još ne raspršuje. Budući da uzrokuju acidifikaciju

tla i vode, emisije SO2 i NOx predstavljaju ozbiljan problem u većem dijelu Europe. NOx

također doprinosi stvaranju prizemnog ozona koji štetno djeluje na vegetaciju, kao i na

ljudsko zdravlje i doprinosi globalnom zatopljenju. Štoviše NOx dovodi do eutrofikacije

što negativno utječe na bioraznolikost na kopnu kao i u obalnim vodama.

Do zakiseljavanja dolazi zbog emisije sumporova dioksida, dušikovih oksida (NO,

NO2) i amonijaka (NH3). Plinovi SO2, NO, NO2 oksidiraju se u atmosferi do sumporne i

dušične kiseline. Njihovo uklanjanje iz atmosfere moguće je neposrednom apsorpcijom na

tlo (tzv. suho taloženje), ili ispiranjem kišom i snijegom (tzv. mokro taloženje) iz čega je i

proizašao naziv „kisele kiše“. Kako vrijeme zadržavanja u atmosferi iznosi 1-3 dana, a

prosječna udaljenost prijenosa 500-1000 km po danu, jasno je vidljivo kako se značajne

količine ovih onečišćujućih tvari izmjene između europskih država. Talozi sumpora i

dušika prelazili su sigurne granice acidifikacije (kritična opterećenja) već 2000. godine na

preko 280 000 km2 (22%) osjetljivih šumskih ekosustava u EU, dok su talozi dušika

1 acidifikacija – pad pH vrijednosti uzrokovano apsorbcijom ugljičnog dioksida CO2 iz zemljine atmosfere 2 eutrofikacija – dolazi od grčke riječi Eutrophos = dobro uhranjen, prema eu = dobro i trophe = hrana. Pod tim se pojmom podrazumijeva povećanje primarne proizvodnje organske tvari u odnosu na tipičnu razinu za šire područje uslijed stalnog vanjskog unosa hranjivih soli (prvenstveno dušika i fosfora). Do eutrofikacije može doći prirodnim putem ili djelovanjem čovjeka zbog neodgovarajućeg ispusta hranjivih tvari otpadnim vodama, ispiranja poljoprivrednih površina uz masovno korištenje umjetnih gnojiva, deforestacije slivnih područja i dr. Dok je prirodna eutrofikacija pozitivna za ekosustav, jer dovodi do povećanja bioloških resursa, a negativne su pojave rijetke, antropogeni utjecaj može narušiti ekološku ravnotežu uz vrlo štetne posljedice.

23

prelazili sigurne granice eutrofikacije na više od 12 milijuna km2 (73%) osjetljivih

kopnenih ekosustava. Iste su godine oko 800 000 km2 (60%) šumskih područja EU bila

izložena koncentracijama ozona koje su prelazile sigurne granice (AirClim, 2011).

Osim ozona prisutnog u sloju stratosfere gdje djeluje kao zaštita od prodora

ultraljubičastog zračenja sunca, antropogenim djelovanjem nastaje ozon i na manjim

visinama, u području troposfere. Ovaj ozon može biti štetan za ljude, životinje, biljke i

materijale. Osnovno djelovanje ozona i ostalog fotokemijskog smoga na zdravlje je

iritacija očiju i sluzokože, a u većim koncentracijama može izazvati glavobolju i probleme

s disanjem. Ozon nastaje nizom kemijskih reakcija čiji slijed je kompleksan, ali relativno

dobro poznat. Takozvani prekursori u formiranju ozona su primarni polutanti, dušikovi

oksidi (NOx) i hlapivi organski spojevi poznati kao HOS-evi, osobito nezasićeni HOS-evi.

Kako bi se smanjile razine ozona, potrebno je smanjiti emisije i dušikovih oksida i HOS.

Međutim, u nekim područjima je važnije smanjiti emisije dušikovih oksida, dok su

u drugima HOS-evi prioritet. Odlučujući faktor je koliko puta svaka molekula dušikova

oksida sudjeluje u reakcijama stvaranja ozona prije nego reagira tvoreći nitratnu kiselinu.

U područjima velikog opterećenja zraka onečišćujućim tvarima, kao što je u središnjoj

Europi, ova transformacija je relativno brza. U tom slučaju je emisija HOS-eva limitirajući

faktor u stvaranju ozona. Što je zrak manje onečišćen, to više ozona nastaje od svake

molekule dušikova oksida. Za svaki HOS promatra se njegov potencijal fotokemijskog

stvaranja ozona (Photocemical Oxygen Creation Potential - POCP). Vrijednost POCP

varira i može biti znatno različita za kratkotrajne i dugotrajne koncentracije. Uredba o

tvarima koje oštećuju ozonski sloj navodi glavne HOSeve koji imaju najveći potencijal za

stvaranje prizemnog ozona. Značajne količine HOS-eva koje potječu iz prirode također

sudjeluju u fotokemijskim reakcijama. Problem je osobito prisutan u mediteranskim

obalnim područjima, u čijoj vegetaciji prevladavaju biljke koje u svojim tkivima stvaraju i

u atmosferu ispuštaju eterična ulja. Pojava prekoračenja kritičnih razina u Europi vezana je

za ruralna područja, pri čemu je područje Mediterana posebno ugroženo zbog povećanog

sunčevog zračenja, klimatskih prilika i međugraničnog prijenosa onečišćenja. U

područjima relativno malih emisija i čistog zraka dominantni utjecaj na stvaranje ozona

ima dodatna emisija NOx, dok u urbanim područjima emisija HOS-eva (MZOPUIG,

2008.).

Kako je već prethodno navedeno od ukupnih SOx emisija nastalih u prometu oko

60% dolazi iz pomorskog prometa. Od ukupnih emisija NOx–a nastalih svjetskim

24

prometom roba i tereta brodovi su odgovorni za oko 40%, te 15% svih svjetskih

antropogenih NOx emisija (Trozzi, 2012). Procjenjeno je da su emisije s brodova u

međunarodnom pomorskom prometu u morima oko Europe (Baltičko more, Sjeverno

more, sjeveroistočni dio Atlantika, Sredozemno more i Crno more) iznosile 2,3 milijuna

tona SO2, 3,3 milijuna tona NOx i 250.000 tona PM 2000. godine. Ukoliko se pomorski

promet nastavi istim intenzitetom očekuje se da će se emisije s brodova SO2 i NOx

povećati za 40-50% između 2000. i 2020. godine, te da do 2020. godine biti jednake ili čak

nadmašiti ukupne emisije iz kopnenih izvora svih 27 zemalja članica EU (Slika 4). Treba

se naglasiti da se ove brojke, koliko god se čine velikima, odnose samo na brodove u

međunarodnom prometu, tj. ne uključuju emisije iz nacionalnog pomorskog prometa i

prometa unutarnjim kopnenim vodama, a za koje su podaci o količinama sadržani u

nacionalnim statistikama (AirClim, 2011).

SO2

NOx

Slika 4. Grafikon emisije SO2 i NOx u EU 27 između 2000. i 2030. godine ( u

ktonama)

Izvor: (AirClim, 2011).

25

Emisije SO2 i NOx iz međunarodnog pomorskog prometa u Europi iznosile su

2000. godine otprilike 30% kopnenih emisija u EU-25. Dok postoji važeće zakonodavstvo

za kontrolu emisija iz međunarodnog brodarstva, očekivani porast količine kretanja

brodova poništit će pozitivne učinke tih mjera na okoliš, te će dovesti do daljnjeg

povećanja emisija u pomorskom prometu (Slika 5). Emisije iz pomorskog prometa su

trenutno odgovorne za 10 do 20% onečišćenja sumporom u obalnim područjima, ali se

očekuje porast do više od 30% do 2020. godine u većim područjima Europe, te do 50% u

obalnim područjima (Optimar, 2010).

SO2

NOx

Slika 5. Grafikon količine SO2 i NOx s kopna u odnosu na pomorski promet (2000-

2030)

Izvor: (Ortmanns, 2007).

Procjenjuje se da je smrtnost u Europi, uzrokovana onečišćenjem emisijama s

brodova u međunarodnom prometu, dosegao u 2000. godini približno 49500 ljudi, te da će

godišnje broj umrlih rasti za prosječno 40%, pa se procjenjuje da će 2020. godine broj

26

umrlih porasti na približno 53200. Onečišćenje zraka emisijama s brodova koji plove u

međunarodnom pomorskom prometu u Sjevernom i Baltičkom moru odgovorno je za

godišnja zdravstvena oštećenja procijenjena na 22 milijarde Eura 2000. godine, a

smanjenje u 2020. godini predviđa se na 14,1 milijarde Eura, kao rezultat primjene strogih

standarada koje propisuje International Maritime Organization (IMO, 2008).

3.1.9. Otpad

Na lokacijama lučkih terminala generiraju se različite vrste opasnih i neopasnih

tehnoloških otpada te komunalni otpad. Pri obavljanju različitih lučkih procesa otpad koji

nastaje nadzire se, skladišti, obrađuje i konačno zbrinjava. Pri tome je potrebno eliminirati

mogućnosti miješanja različitih tipova otpada i povećanja ukupnih količina otpada nastalih

neracionalnim miješanjem. Tehnološki i komunalni otpad se klasificira, te mu se

pridružuje ključni broj sukladno Uredbi o kategorijama, vrstama i klasifikaciji otpada

(Narodne novine 50/05).

Otpad sa lučkih terminala klasificira se na:

- otpadna ulja spadaju u opasni otpad (neklorirana ulja za podmazivanje i

zupčanike, muljevi iz odvajača ulje/voda, muljevi iz odvajača ulje/voda,

sintetska hidraulična ulja, ulje iz odvajača ulje/voda, …) za tu vrstu otpada

moguća je termička obrada, odlaganje ili kondicioniranje. Obrada termičkim

postupkom provodi se s ciljem mijenjanja kemijskih, fizikalnih odnosno

bioloških svojstava, a može biti: spaljivanje, piroliza, isparavanje, destilacija,

sinteriranje, žarenje, taljenje i zataljivanje u staklo. Kondicioniranje otpada je

priprema za određeni način obrade ili odlaganja, a može biti: usitnjavanje,

ovlaživanje, pakiranje, odvodnjavanje, otprašivanje, očvršćivanje te postupci

kojima se smanjuje utjecaj štetnih tvari koje sadrži otpad;

- otpadna ambalaža također se smatra opsasnim otpadom (ambalaža koja sadrži

ostatke opasnih tvari ili je onečišćena opasnim tvarima, apsorbeni, filterski

materijal, tkanine i sredstva za brisanje i upijanje i zaštitna odjeća onečišćena

opasnim tvarima). Za ovu vrstu otpada moguća je obrada termička, odlaganje ili

kemijsko-fizikalna obrada. Kemijsko-fizikalna obrada otpada je obrada

kemijsko-fizikalnim metodama s ciljem mijenjanja njegovih kemijsko-

fizikalnih, odnosno bioloških svojstava, a može biti: neutralizacija, taloženje,

27

ekstrakcija, redukcija, oksidacija, dezinfekcija, centrifugiranje, sedimentacija i

rezervna osmoza;

- građevinski otpad, je u pravilu neopasan otpad (drvo, aluminij, željezo i čelik,

razni izolacijski materijali). Moguća vrsta ovog otpada je odlaganje, termička

obrada, kemijsko-fizikalna i biološka obrada. Biološka obrada je obrada otpada

biološkim metodama s ciljem mijenjanja kemijskih, fizikalnih, odnosno

bioloških svojstava, a može biti: aerobna i anaerobna razgradnja;

- otpad koji nije drugdje kataloški specificiran može biti opasan ili neopasan

(filteri za ulje, otpadne gume, olovne baterije i dr.). Za tu vrstu otpada moguće

su odlaganje, termička obrada, kondicioniranje i kemijsko-fizikalna obrada.

- komunalni otpad koji se odvojeno prikuplja je uglavnom neopasni otpad osim

elektroničke opreme i elektrotehničke opreme i dijelova kao što su

fluorescentne cijevi, zasloni računala i dr. U komunalni otpad spadaju i papir i

karton, muljevi iz septičkih jama, miješani komunalni otpad. Za tu vrstu otpada

preporučeni su svi mogući oblici obrade.

Za sve vrste otpada prema Pravilniku o gospodarenju otpadom (Narodne novine

23/07 i 111/07), Pravilniku o gospodarenju otpadnim uljima (Narodne novine 124/06),

Pravilniku o gospodarenju otpadnim baterijama i akumulatorima (Narodne novine 133/06),

Pravilniku o gospodarenju otpadnim gumama (Narodne novine 40/06) vode se očevidnici s

podacima o vrsti, količini, mjestu nastajanja, načinu i mjestu skladištenja, odnosno

odlaganja otpada.

3.2. More

More kao sustav sastoji se od morske vode, životinjskog i biljnog svijeta i sedimenata.

Onečišćenjem mora, ili samo jedne njegove sastavnice, može se narušiti stabilnost

izbalansiranog morskog sustava. Unos onečišćivača bilo kojega agregatnog stanja može

biti putem dotoka površinskih i podzemnih voda s kopna, izravno s brodova ili

onečišćavanjem obalnim i odobalnim objektima. Zaštita morskog ekosustava od unošenja

raznih štetnih tvari, posebno metala s kopna i brodova stalan je i značajan problem.

Međunarodne konvencije propisuju vrstu, oblik i količine pojedinih štetnih i opasnih tvari

koje se može ispustiti u more. Također, propisani su i standardizirani postupci za mjerenje

njihove količine po vrstama tvari.

28

Otrovni i nerazgradivi teški metali u morskim sedimentima trajna su opasnost, a

njihova biodostupnost ovisi o uvjetima unutar morskog ekosustava.

3.2.1. Otpadne vode

Sukladno Zakonu o vodama (Narodne novine 153/09), otpadne vode koje ulaze u

more u lučkom bazenu u kojima su smješteni terminali za prekrcaj tereta definiraju se kao

sve potencijalno onečišćene tehnološke, sanitarne, oborinske i druge vode. Klasificiraju se

kao oborinske otpadne vode, tehnološke otpadne vode, sanitarne otpadne vode.

Obrada otpadnih voda bilo kojim postupkom i/ili načinom ispuštanja, koja omogućava da

prijemnik zadovoljava odgovarajuće ciljeve kvalitete za vode u skladu sa Zakona o vodama

(Narodne novine 153/09) odnosno u skladu s Pravilnikom o graničnim vrijednostima

emisija otpadnih voda u okoliš (Narodne novine 87/10), te u skladu s državnim planom

mjera za slučaj izvanrednih i iznenadnih onečišćenja voda (Narodne novine 5/11) i

Pravilnikom o gospodarenju otpadom (Narodne novine 23/07 i 111/07). Analizom

otpadnih voda kako bi se nadzirala kvaliteta ispuštenih otpadnih voda, trebaju se obavljati

u skladu s odredbama definiranim u vodopravnoj dozvoli nastala temeljem primjene

navedenih Zakona i Pravilnika. Analiziraju se uzorci niže navedenih sastojaka otpadnih

voda i mora koji su pokazatelji onečišćenja istih, te njihov utjecaj na morsku floru i faunu,

kao i na ljudsko zdravlje. Odgovarajuća evidencija pregleda i održavanja sustava odvodnje

vodi se prema očevidnicima.

3.2.2.Teški metali

Onečišćenje mora teškim metalima zbog povećanja urbanizacije i industralizacije u

današnje je vrijeme neizbježno. Biogeokemijski procesi tragova teških metala: žive (Hg),

olova (Pb), kadmija (Cd), cinka (Zn), bakra (Cu), arsena (As) i dr. zbog njihove izražene

toksičnosti, otpornosti na razgradnju i biološke akumulacije imaju značajnu ulogu u

ekosustavu mora (Tam & Wong, 2000.). Ukupna koncentracija kontaminata je pokazatelj

onečišćenja mora, a brzina njihovog vezivanja za krute čestice vodenog stupca, proces

unosa u žive morske organizme, ovise o fizikalno-kemijskim svojstvima pojedinih vrsta i

oblika tragova metala (specijacija). Na odvijanje tih procesa značajni utjecaj ima specifični

sastav mora (pH, salinitet, redoks potencijal itd.). Dokazana je toksičnost teških metala na

žive organizme, a u određenim koncentracijama i kancerogenost. U pravilu, smatra se da

teški metal, osim što je izrazito toksičan pri niskim koncentracijama, ima visoku relativnu

29

gustoću do pet puta veću od gustoće vode. Međutim, i ostali toksični metali kao npr.

aluminij, mogu se smatrati teškim metalima iako ne udovoljavaju navedenom kriteriju

relativne gustoće. U današnje vrijeme kategorizacija teških metala zasniva se na njihovim

kemijskim karakteristikama (toksičnosti, otpornosti na razgradnju i prisutnosti u okolišu), a

ne na njihovoj relativnoj gustoći (Nieboer & Richardson, 1980.).

Olovo (Pb)

Olovo je toksičan teški metal sjajne srebrenoplave do modrosivkaste boje, u usporedbi

s drugim metalima, slab je vodič topline i elektriciteta. Korozijski je vrlo postojano,

otporno je prema kloru, sumporovu dioksidu i sumporovodiku. Neke organske oksidirajuće

kiseline i alkalijske lužine polako ga nagrizaju, ali je otporan prema većini kiselina. Ne

otapa se u klorovodičnoj, fluorovodičnoj i sumpornoj kiselini (do koncentracije masenog

udjela od 80%, zbog stvaranja netopljivog PbSO4), ali se lako otapa u razrijeđenoj

oksidirajućoj dušičnoj kiselini, octenoj kiselini, mravljoj kiselini i vinskoj kiselini, samo u

prisutnosti kisika, i s njima tvori topljive soli. Također se ne otapa u destiliranoj vodi i u

vodi koja ne sadržava otopljeni kisik, ali se zbog elektrokemijskih procesa otapa u

prirodnim vodama tzv. olovna korozija. U vodenoj otopini daje slabo hidratizirani Pb2+

ion, koji je bezbojan. Olovo se može pronaći u monovalnetnom (1+), divalentnom (2+),

odnosno tetravalentnom (4+) obliku,a u elementarnom obliku vrlo rijetko. U jako lužnatoj

otopini olovo se nalazi kao HPbO2 (meta-plumbit-ion). Reakcijom s hidrogen-karbonatima

i sulfatima sadržanima u vodi, na površini olova nastaje sloj teško topljiva baznoga

olovnoga karbonata i sulfata, što ga štiti od daljnje korozije. U more i ostale vodene

sustave olovo dospijeva ispustom otpadnih i oborinskih voda ili atmosferskim taloženjem.

Olovo kada dospije u vodeni okoliš taloži se u morskom sedimentu zajedno s krutim

česticama (Eisler, 1988). Negativni učinci olova uključuju niz zdravstvenih smetnji kod

ljudi, teratogene učinke kao i oksidativni stres (Farmand et al., 2005), što uzrokuje

smanjenje biološke raznolikosti i povećane smrtnosti vodenih organizmima koji su izloženi

dugotrajnim visokim koncentracijama olova (Eisler, 1988).

Kadmij (Cd)

Kadmij (Cd, latinski - cadmium), je metal otkriven 1817 g. kao primjesa u

cinkovom karbonatu, sjajne je srebrno bijele boje. Rastvara se u oksidirajućim kiselinama,

a ne rastvara se u bazama, nema nikakvu ulogu u fiziološkim procesima u organizmu.

http://hr.wikipedia.org/wiki/Klorhttp://hr.wikipedia.org/wiki/Sumporov%28IV%29_oksidhttp://hr.wikipedia.org/wiki/Sumporovodikhttp://hr.wikipedia.org/wiki/Klorovodi%C4%8Dna_kiselinahttp://hr.wikipedia.org/wiki/Fluorovodi%C4%8Dna_kiselinahttp://hr.wikipedia.org/wiki/Sumporna_kiselinahttp://hr.wikipedia.org/wiki/Du%C5%A1i%C4%8Dna_kiselinahttp://hr.wikipedia.org/wiki/Octena_kiselinahttp://hr.wikipedia.org/wiki/Mravlja_kiselinahttp://hr.wikipedia.org/wiki/Vinska_kiselinahttp://hr.wikipedia.org/wiki/Destilirana_vodahttp://hr.wikipedia.org/wiki/Kisikhttp://bs.wikipedia.org/wiki/Latinskihttp://bs.wikipedia.org/wiki/Kiselinahttp://bs.wikipedia.org/wiki/Baza_%28hemija%29

30

Kadmij je element velike toksičnosti (nekoliko puta veće od arsena), pa izloženost višim

koncentracijama kadmija može izazvati teratogene i kancerogene učinke, oštećuje bubrege,

izaziva anemiju i bolesti kostiju, (Eisler, 1985). Značajnu količinu kadmija u sebi sadrže

rude cinka i fosilnih goriva (npr. kameni ugljen). Uslijed njihovog eksploatacije znatne

količine kadmija se oslobađaju u atmosferu i hidrosferu. Također, spaljivanjem otpada i

upotrebom u gnojivu, kadmij dospjeva u okoliš (Hutton, 1983; Hutton & Symon, 1987).

Posljednjih desetljeća kadmij je sve zastupljeniji kao sirovina u različitim industrijskim

granama. U novije se vrijeme koristi za proizvodnju Ni-Cd baterija, te kao značajan

sastojak za zaštitu od korozije, pigment u bojama. Najpoznatiji mineral kadmija je kadmij

sulfid CdS, koji se obično dobija kao sporedni proizvod pri proizvodnji cinka. Razvojem

spoznaje i svijesti o negativnom utjecaju kadmija na okoliš i njegovoj izrazitoj toksičnosti,

razvijene zemlje pokušavaju ograničiti njegovu proizvodnju (Traven, 2009). Unatoč tim

naporima šire društvene zajednice visoke koncentracije kadmija predstavljaju i nadalje

značajan okolišni problem.

Živa (Hg)

Živa je stabilna pri sobnoj temperaturi i atmosferskom tlaku u tekućem agregatnom

stanju. Promijeniti agregatnog stanja može prijeći u toksičnije oblike npr. živine pare koje

su puno toksičnije od tekuće žive, ili može nastati metil-žive kemijskom transformacijom

žive. U prirodi živa se može pronaći samorodna dispergirana u obliku sitnih kapljica u

kamenju i stijenama, ima dvadesetak puta više nego kadmija. Male količine žive nalaze se i

u sastavu granita (0,25 ppm), bazalta (0,11 ppm), pijeska (0,03 ppm) i u sastavu mora

(2×10-4 ppm). Ipak se najveće količine žive nalaze u spojevima, u obliku minerala

cinabarit (HgS). Loše vodi toplinu i električnu struju. Ne reagira s lužinama i većinom

kiselina. Otapa se samo u oksidirajućim kiselinama. Tekuća živa otapa mnoge metale s

kojima kemijski reagira tvoreći amalgame. Ovisno o količini otopljenog metala, amalgami

mogu biti tekući ili čvrsti. Lako se resorbira čak i preko nepokrivenih dijelova kože. Živa

je jedan od najtoksičnijih teških metala u okolišu, koagulira bjelančevine i zaustavlja

izmjenu tvari u stanicama, može imati mutagene, teratogene i karcinogene učinke (Eisler,

1987). Osim toga, bioakumulacija metil-žive unutar hranidbene mreže može uzrokovati

koncentracija u tkivu riba i morskih sisavaca 1.800 do 80.000 puta veću od koncentracije u

vodenom stupcu (Clarkson, 2002), što može uzrokovati konzumacijom riba u čijim se

tkivima nakupljaju organski spojevi žive (metil-živa), negativne učinke na živčani sustav,

http://bs.wikipedia.org/wiki/Arsenhttp://bs.wikipedia.org/wiki/Bubreghttp://bs.wikipedia.org/wiki/Kostihttp://bs.wikipedia.org/wiki/Cinkhttp://bs.wikipedia.org/wiki/Fosilna_gorivahttp://bs.wikipedia.org/wiki/Ugaljhttp://bs.wikipedia.org/wiki/Atmosferahttp://bs.wikipedia.org/wiki/Mineralhttp://bs.wikipedia.org/wiki/Cinkhttp://hr.wikipedia.org/wiki/Granithttp://hr.wikipedia.org/wiki/Bazalthttp://hr.wikipedia.org/wiki/Cinabarithttp://hr.wikipedia.org/w/index.php?title=Amalgam&action=edit&redlink=1

31

vid, demenciju i depresiju, a posebno male djece (Jarup, 2003., Morris et. al., 2005.). Živa

se koristi u proizvodnji papira i plastike, u proizvodnji klora i natrijeve lužine, koristi se

kao katoda kod elektrolize, te kao fungicid u poljoprivredi (Clarkson & Marsh, 1982).

Mobilnost žive iz sedimenta je jako otežana jer je more lužnato, a njena je mobilnost

moguća samo u kiselim uvjetima. Porast visoke koncentracije žive i živinih spojeva u

nekim dijelovima okoliša i do pet puta u odnosu na pre-industrijske koncentracije,

pripisuje se antropogenim aktivnostima, a s obzirom na toksičnost i navedene negativne

učinke žive potrebno je učiniti sve kako bi se upotreba žive što je moguće više smanjila

(Eisler, 1987).

Bakar (Cu)

Elementarni bakar je metal sjajne svijetle crvene do crvenkastosmeđe specifične

„bakrene“ boje, kubične plošno centrirane kristalne rešetke. Jedan je od triju najpoznatijih

obojenih metala. Nakon srebra najbolji je vodič topline i elektriciteta (električne struje).

Visoka električna vodljivost i veća zastupljenost u Zemljinoj kori od srebra, čini ga

idealnim za električne instalacije i elektroniku, što mu je uz korištenje u kemijskoj

industriji i dijagnostici, najvažnija komercijalna upotreba. U čistom stanju relativno je

mekan, ali vrlo žilav i rastezljiv/savitljiv, pa je lako je obradiv. Također je kovak, pa se

kuje, valja na hladno i vruće, izvlači u vrlo tanke žice. Može se meko i tvrdo lemiti i

zavarivati. Zbog pozitivnoga redoks potencijala bakar se ne otapa u razrijeđenim

kiselinama (samo ga