KVALITET VAZDUHA NA
TERITORIJI GRADA NIKŠIĆA
Autori: Miroslav Doderović, Ivan Mijanović
Objavljen: Žabljak – 150 godina urbanog naselja; Crna Gora – 30 godina ekološke države, 2021.
Abstrakt: Problem zagađenja vazduha u gradovima glavna je briga u mnogim velikim gradovima i postaje sve veći problem širom svijeta.Efekti urbanog zagađenja vazduha na javno zdravlje osjećaju se širom svijeta.
Zagađivači mogu uništiti osjetljiva tkiva (kod ljudi, životinja i biljaka). Svojom aktivnošću čovjek danas svjesno ili nesvjesno sve više zagađuje vazduh. Vazduh se smatra zagađenim ako sadrži materije iznad maksimalno dozvoljenihkoncentracija, koje su štetne za zdravlje ljudi, životnu sredinu i materijalnadobra. Povećano zagađenje vazduha počinje sa većom upotrebom fosilnih goriva, a prije svega uglja.
Neki zagađivači vazduha izazivaju promjene u ekosistemu kao što su kisjele kiše i klimatske promjene. Kako bi smo sagledali u kakvom se stanju nalazi kvalitet vazduha u gradu Nikšiću, izvršili smo njegovu analizu za period od 2012. do 2020. godine. U cilju ispitivanja kvaliteta vazduha izvršili smo analizu podataka o prisustvu koncentracija čestica PML10 i PM2.5, jer smo kod njih ustanovili da je u posmatranom periodu došlo do prekoračenja graničnih vrijednosti na stanici koja se nalazi u centru Nikšića.
Rezultati analize kvaliteta vazduha ukazuju da su: godišnje, sezonske i dnevne srednje koncentracije čestica PM10, i godišnje i sezonske vrijednosti PM2.5 čestica bile iznad propisanih graničnih vrijednosti. Bitno je istaći i činjenicu, da je analiza pokazala trend pada srednjih godišnjih vrijednosti koncentracije PM10 čestica u vazduhu, a kada je riječ o PM2.5 česticama, prisutan je trend rasta ovih čestica u gradu Nikšiću tokom posmatranog perioda.
Uvod
Naše društvo se još uvijek dobrim dijelom oslanja na upotrebu fosilnih goriva za različite primjene, prije svega za proizvodnju električne energije, kolektivno i individualno grijanje i transport, a očigledan rezultat je pogoršanje kvaliteta vazduha. Izloženost ljudi zagađenom vazduhu može dovesti do različitih zdravstvenih efekata, zavisno od vrste zagađenja, koncentracije, trajanja i učestalosti izloženosti i štetnosti zagađujućih materija [1]. Najozbiljnija ekološka prijetnja urbanoj populaciji potiče upravo od zagađenog vazduha, s obzirom na to da se povezuje sa tri miliona preranih smrti svake godine [2]. Čestične materije se sastoje od smeše čvrstih i tečnih čestica organskih i neorganskih susptanci koje su suspendovane u vazduhu, te one kao kompleksne smješe vrlo negativno djeluju na ljudski organizam, jer se inhalacijom unose i deponuju u respiratornom sistemu.
Veličina, hemijski sastav, kao i atmosferski vijek trajanja zavisi od procesa kojim se čestice formiraju. Osnovne komponente čestičnih materija su sulfati, nitrati, amonijak, natrijum-hlorid, ugljenik, mineralna prašina i voda. Čestične materije se u vazduhu pojavljuju u različitim oblicima i veličinama polazeći od dijametra veličine od nekoliko stotina do nekoliko mikrona [3]. Koncentracija čestičnih materija u ambijentalnom vazduhu se danas uglavnom kvantifikuje merenjem koncentracije PM10 (čestice dijametra manjeg od 10 µm) ili PM2.5 (dijametra manjeg od 2.5 µm) [4].
Istraživano područje
Grad Nikšić formirao se u zapadnom dijelu Republike Crne Gore, na prostoru istoimenog kraškog polja. Nikšić se nalazi na 42˚ 46΄ 29˝ sjeverne geografske širine i 18˚ 57΄ 28˝ istočne geografske dužine, dok mu se nadmorska visina kreće od 630 do 650 m. Površina koju zahvata centralno područje grada Nikšića iznosi 733,2 ha, a njegova udaljenost od mora iznosi 35 km vazdušne linije [65].
Fizičko-geografski elementi su imali važnu osnovu prilikom lociranja Nikšića. Od ovih elemenata, najveći uticaj na lokaciju grada, imali su kotlinski izgled Nikšićkog polja i njegova otvorenost preko prevoja i udolina, koji presjecaju planinski okvir koji okružuje ovo polje. Takođe, treba istaći i činjenicu, da su prije izgradnje vještačkih akumulacija (Krupac, Slano i Vrtac), južni djelovi Nikšićkog polja periodično bili plavljeni, što je imalo velikog uticaja na izbor lokacije za izgradnju grada u prošlosti.
Postepenim teritorijalnim širenjem, grad Nikšić se proširio do današnjih granica, koje najvećim dijelom čine prirodne granice(Slika 1). Grad je sa zapadne strane ograničen rijekom Zetom, sa sjeverne rijekom Bistricom, a sa istočne rijekom Gračanicom, dok je sa južne strane ograničen humovima Trebjesom i Studenačkim glavicama [6].
Slika 1. Položaj istraživanog područja i MS Centar
Podaci i metodologija
Za potrebe ovog rada koristili smo podatke iz mjesečnih izvještaja o kvalitetu vazduha Centra za ekotoksikološka istraživanja Crne Gore (CETIM) [7]. Analizom je obuhvaćena jedna mjerna stanica (MS) za kvalitet vazduha koja se nalazi u centru Nikšića (Slika 1), na kojoj se vrši sistematsko dnevno mjerenje osnovnih zagađujućih materija.
Procjena kvaliteta vazduha za ovu stanicu urađena je za period 2012-2020. Tip područja u kojem je smještena MS Nikšić centar pripada kategoriji gradskog-trajno izgrađenog području. Zagađujuće materije koje se mjere na ovoj stanici su: SOT2,O3, CO, NO, NO2, NOx, PM10, PM2.5, Pb, As, Cd, Ni i BaP. U okviru ovog rada, izvršili smo analizu srednjih, minimalnih i maksimalnih vrijednosti za PM10 i PM2.5 čestice. Pored toga, izvršena je analiza donjih pragova koncentracija PM10 i PM2.5 čestica, koje je usvojio CETIM [7] na preporuku EU [8] i WHO [9]. To su dnevne srednje vrijednosti (SDV) (> 50 µg/m³) i godišnje srednje vrijednosti (GSV) (> 40 µg/m³) za PM10 čestice, dok je za PM2.5 čestice izvršena analiza godišnjih srednjih vrijednosti (GSV) (> 20 µg/m³).
CETIM je usvojio 35 dana u godini kao granicu tolerancije za PM10 čestice, što znači da prekoračenja iznad 35 puta godišnje sa srednjom dnevnom koncentracijom > 50 mg/m3 nisu poželjna [10]. Primjena funkcionalne analize i statističke metode, treba da pruži informacije o dominantnim izvorima zagađenja, i omogući procjenu kvaliteta vazduha grada Nikšića.
Rezultati i diskusija
Ocjena kvaliteta vazduha na teritoriji grada Nikšića vršena je primjenom statističke metode, kojom su obrađene koncentracije PM10 i PM2.5 izmjerene u vremenskom periodu od 2012. do 2020. godine. Rezultati analize prikazani su u dva dijela, koji se zasebno bave kretanjem navedenih koncentracija tokom posmatranog perioda.
PM10 čestice Na MS Nikšić centar, srednje minimalne koncentracije PM10čestica, bile su niže od GSV dozvoljenih vrijednosti za kalendarsku godinu (Grafikon 1), a kretale su se od 4,0 µg/m³ (2013) do 11,3 µg/m³ (2016). Srednje i maksimalne izmjerene vrijednosti, bile su iznad GSV, tokom cijelog posmatranog perioda. Najveće srednje godišnje vrijednosti koncentracije PM10 čestica zabilježene su u 2012. (67,8 µg/m³) i 2015. (55,0 µg/m³) godini, dok su najveće maksimalne koncentracije bile u 2012. i 2020. godini, kada su vrijednosti PM10 čestica iznosile identično za obje godine 313,1 µg/m³.
Grafikon 1. Trend kretanja koncentracija PM10 na MS
Nikšić centar u periodu od 2012. do 2020. god.
Pogledamo li kretanja PM10 čestica na nivou godišnjih doba (Grafikon 2), tokom zimskih mjeseci (decembar-januar-februar) srednja koncetracija kretala se od 45,5 µg/m³ (2017) do 101,7 µg/m³ (2015). Što se tiče proljeća (mart-april-maj), najveće srednje koncentracije PM10 čestica zabilježene su u 2012. (51,6 µg/m³), dok su u 2017. zabilježene najniže srednje koncentracije (0 µg/m³). Tokom ljetnjih mjeseci (jun-jul-avgust), najveće srednje koncentracije PM10 čestica zabilježene su u 2015. (29,2 µg/m³), dok su u 2018. i 2019. zabilježene najniže srednje koncentracije (0 µg/m³). U jesenjoj sezoni (septembar-oktobar-novembar), u 2016. godini su bile najniže srednje koncentracije PM10 čestica (0 µg/m³), dok je najveća srednja koncentracija bila u 2012. (67,6 µg/m³).
Grafikon 2. Kretanja PM10 čestica po godišnjim dobima na MS Nikšić
centar u periodu od 2012. do 2020. god.
Prosječna koncentracija PM10 čestica bila je veća od 40 µg/m³ koja je prihvaćena kao granična vrijednost i na nivou godišnjih doba (do 40 µg/m³ dozvoljene koncentracije, a iznad opasne po zdravlje ljudi) [11]. Tokom zime, srednje koncentracije čestica PMT10 na MS Nikšić centar bila je iznad dozvoljene granice. Srednja koncentracija PM10 čestica tokom proljeća bila je unutar dozvoljenih vrijednosti, sa izuzetkom 2012. godine, kada je srednja koncentracija bila 51,6 µg/m³. Ljeti je srednja koncentracija čestica PM10 bila unutar dozvoljenih vrijednosti.
U najvećem dijelu posmatranog perioda, tokom jesenjih mjeseci imamo srednje koncentracije veće od dozvoljenih (2012, 2013, 2014, 2018 i 2020). Što se tiče kretanja broja dana sa prekoračenjem SDV za PM10 čestice, tj. prekoračenja > 50 µg/m³, primjetan je trend pada u periodu 2012-2017, nakon čega dolazi do ponovnog rasta broja dana sa prekoračenjima SDV-a (Grafikon 3). Najveći broj dana sa prekoračenjima SDV-a, zabilježen je u 2012. godini, kada je bilo 107 dana sa dnevnim srednjim vrijednostima većim od 50 µg/m³. Što se tiče prekoračenja iznad 35 puta godišnje, samo u 2017. godini, granica tolerancije nije pređena (33 dana), dok u ostalim godinama u posmatranom periodu, one su bile iznad granice tolerancije.
Grafikon 3. Trend kretanja prekoračenja SDV i GSV PM10 čestica na MS Nikšić centar u periodu od 2012. do 2020. god.
Kada je riječ o kretanju broja dana sa GSV-u, primjetan je identičan trend kao kod SDV-a. Najveći broj dana sa prekoračenjima GSV-a, zabilježen je kao i kod SDV-a u 2012. godini, kada je bilo 140 dana sa godišnjim srednjim vrijednostima većim od 40 µg/m³. Ista je situacija i kada je riječ o najmanjem broju dana sa prekoračenjima GSV-a, jer se i one kao kod SDV-a javljaju u 2017. godini (51 dan). PM 2.5 čestice Kretanje srednjih minimalnih koncentracija PM2.5 čestica u posmatranom periodu, bile su niže od GSV dozvoljenih vrijednosti (Grafikon 4), i kretale su se od 22,3 µg/m³ (2014) do 37,5 µg/m³ (2019). Srednje i maksimalne izmjerene vrijednosti, bile su iznad GSV, tokom cijelog posmatranog perioda. Najveće srednje godišnje vrijednosti zabilježene su u 2012. (36,7 µg/m³), dok su najveće maksimalne koncentracije bile u 2012. i 2020. godini. Kod PM2.5 čestica imamo identičnu situaciju kao kod vrijednosti PM10 čestica, da su u ovim godinama vrijednosti bile identične sa vrijednošću od 246,1 µg/m³.
Grafikon 4. Trend kretanja koncentracija PM2.5 na MS Nikšić centar u periodu od 2012. do 2020. god.
Kada se pogleda kretanje PM2.5 čestica po godišnjim dobima (Grafikon 5), tokom zimskih mjeseci (decembar-januar-februar) srednja koncetracija kretala se od 20,2 µg/m³ (2015) do 61,1 µg/m³ (2013). Što se tiče proljeća (mart-april-maj), najveće srednje koncentracije PM2.5 čestica zabilježene su u 2020. (21,4 µg/m³), dok su u 2015. i 2019. zabilježene najniže srednje koncentracije (0 µg/m³). Tokom ljetnjih mjeseci (jun-jul-avgust), najveće srednje koncentracije PM2.5 čestica zabilježene su u 2012. (12,8 µg/m³), dok su u 2019. zabilježene najniže srednje koncentracije (0 µg/m³). U jesenjoj sezoni (septembar-oktobar-novembar), tokom 2015. godine detektovane su najniže srednje koncentracije PM2.5 čestica (12,0 µg/m³), dok je najveća srednja koncentracija bila u 2017. (40,8 µg/m³).
Grafikon 5. Kretanja PM2.5 čestica po godišnjim dobima na MS Nikšić centar u periodu od 2012. do 2020. god.
Prosječna koncentracija čestica PM2.5 veća od 20 µg/m³ prihvaćena je kao granična vrijednost iznad koje su ove
koncentracije opasne po zdravlje ljudi. Srednje koncentracije čestice PMT2.5 bile su tokom zime iznad dozvoljene granice. Tokom proljeća, srednja koncentracija PM2.5 čestica bila je unutar dozvoljenih vrijednosti, sa izuzetkom 2020. godine, kada je srednja koncentracija bila na granici i iznosila je 21,4 µg/m³. Za vrijeme ljetnjih mjeseci srednja koncentracija čestica PM2.5 bila je unutar dozvoljenih vrijednosti. Kod jesenjih srednjih koncentracija PM2.5 čestica imamo sličnu situaciju kao kod PM10 čestica, jer se i ovdje u najvećem dijelu posmatranog perioda, javljaju srednje koncentracije veće od dozvoljenih (2013, 2014, 2016, 2017, 2019 i 2020).
Kada je riječ o kretanju broja dana sa GSV-u kod PM2.5 čestica (Grafikon 6), situacija je znatno drugačija nego kod PM10 čestica. Naime, najveći broj dana sa prekoračenjima GSV-a, zabilježen je u 2020. godini, kada je bilo 159 dana sa godišnjim srednjim vrijednostima većim od 20 µg/m³, dok je najmanji broj dana sa prekoračenjima zabilježen u 2015. godini sa svega 51 danom.
Grafikon 6. Trend kretanja prekoračenja GSV PM2. čestica na MS Nikšić centar u periodu od 2012. do 2020. god.
Izložena analiza pokazala je na značajno zagađivanje vazduha od strane PM10 i PM2.5 čestica u urbanoj zoni Nikšića. Dominantni faktori koji su uticali na prekoračenje dozvoljenih koncentracija pomenutih čestica u ovom gradu, mogu se svrstati u tri kategorije: ekonomski, morfološki i meteorološki. Pored ekonomskih faktora poput izduvnih gasova iz saobraćajnih sredstava (automobili i kamioni) i malih i srednjih preduzeća koja troše fosilna goriva, može se zaključiti da je najveći uticaj na kvalitet vazduha imalo ogromno sagorijevanje fosilnih goriva i mazuta za potrebe „Željezare Toščelik“ i grijanje pojedinačnih domaćinstava.
Što se tiče morfoloških faktora, grad Nikšić je smješten u istoimenom polju, koje ima kotlinski izgled zbog planinskog okvira koje okružuje ovo polje. Ovaj oblik reljefa čini prirodnu ventilaciju vazduha veoma teškom. Uticaj meteoroloških faktora ogleda se kroz temperaturu, padavine i učestalost i brzinu vetra. Zime su duge i hladne, odnosno česte su negativne temperature. Veća količina i učestalost padavina pročišćava vazduh, a isto važi i za veću frekvenciju i brzinu vjetra [12]. Hladan vazduh je teži, pa se u uslovima nedostatka padavina i vjetra, taloži duž Nikšićkog polja.
Zaključak
Na MS Nikšić centar, odnosno u urbanom dijelu Nikšića, srednje godišnje koncentracije PM10 i PM2.5 u periodu 2012-2020. godine bile su iznad graničnih vrijednosti tokom cijelog posmatranog perioda. Što se tiče čestica PM10, srednje godišnje i sezonske (zima i u najvećim dijelom jeseni) koncentracije su bile iznad propisanih graničnih vrijednosti (> 40 µg/m³), osim tokom ljeta i djelimično proljeća. Nikšić je grad sa 61 do 107 dana godišnje sa koncentracijom PM10 čestica > 50 µg/m³, što je mnogo više od zakonski usvojene granice tolerancije (35 dana godišnje), a izuzetak predstavlja samo 2017. godina sa 33 dana. Ipak, zabrinjavajuća je činjenica što se koncentracije čestica PM10 povećavaju (pozitivan trend) tokom jeseni i zime, kao i na godišnjoj osnovi od 2017. godine. Kada se pogleda kretanje PM2.5 čestica, srednje godišnje i sezonske koncentracije imale su identično kretanje kao i PM10 čestica. Godišnje koncentracije PM2.5 čestica > 20 µg/m³, kretale su se u rasponu od 42 do 159 dana. Kao što smo već istakli, primjetan je trend rasta PM10 čestica od 2017. godine do danas, što je karakteristično i za PM2.5 čestica, samo od 2018. godine.
Literatura
[1] Dimitrijević, O., Šmelcerović, M., Đordjević, D., Šmelcerović, M. (2015). WASTE MANAGEMENT AND LEGAL REGULATION IN THE FUNCTION OF HUMAN HEALTH, International Scientific Conference, Knowledge - Capital of the Future, 17-19. 04. 2015. Bansko, Bulgaria, Proccedings, 107-109 str. Editor: PhD Robert Dimitrovski, ISSN 1857-923X. [2] Dimitrijević, O., Šmelcerović, M.,Stojanović, J., Šmelcerović, M. (2015).
POWER OF KNOWLEDGE MANAGEMENT-MANAGEMENT IN HEALTHCARE, International Scientific Conference, The power of knowledge, 02-04.10.2015. Agia Triada, Thessaloniki, Greece. Editor: PhD Robert Dimitrovski. [3] Vermont Department of Environmental Conservation, Air pollution Control Division, Fine Particles: The Microscopic Menance, Air Matters. 2 (2) (1997) 1–8. [4] Vujić, B.B., Milovanović, D.B., Ubavin, D.M. (2010). Analiza koncentracionih nivoa čestičnih materija (PM10, ukupnih suspendovanih čestica i čađi) u Zrenjaninu, Hem. ind. 64 (2010) 453–458 [5] Lokalni ekološki akcioni plan (LEAP), Opština Nikšić, 2007. [6] Prostorno-urbanistički plan opštine Nikšić (do 2020/2025. godine).
Opština Nikšić, Ministarstvo održivog razvoja i turizma, Podgorica, 2015. [7] Ivanović, Z. (1977). Nikšić - Urbano-geografska studija, Srpska akademija nauka i umetnosti, Geografski institut „Jovan Cvijić“, Beograd.[8] Centar za Ekotoksikološka Istraživanja Crne Gore (Center for Eco-Toxicological Research of Montenegro.).
Godišnji Izvještaji za period 2012–2020. [9] EU. Directive on Ambient Air Quality and Cleaner Air for Europe. Available online: https://eur-lex.europa.eu/legal-content/EN/TXT/PDF/?uri=CELEX:32008L0050&from (accessed on 10 March 2021). [10] WHO. Ambient (Outdoor) Air Pollution. Available online: www.who.int/mediacentre/factsheets/fs313/en/index.html (accessedon 6 March 2021).
[12] Doderović, M., Burić, D., Mijanović, I., Premović, M. (2021). Analysis of River Water and Air Pollution Pljevlja as a “Hot Spot” of Montenegro", Sustainability 13, no. 9: 5229.
Ivan Mijanović
Urednik
