Čist vazduh za sve – koji su glavni izvori zagađenja vazduha?

*Stručni konsultant u pripremi teksta: Aleksandar Jovović, profesor na Mašinskom fakultetu Univerziteta u Beogradu

Nema nikakve dileme da su širom sveta glavni izvori zagađenja vazduha isti – energetika, individualna ložišta, saobraćaj, industrija, poljoprivreda, upravljanje otpadom. Nivo zagađenja je ono što se razlikuje od države do države, jer u državama koje zakonom ograničavaju emisije štetnih materija i podstiču primenu najmodernijih tehnologija, izvori zagađenja prave mnogo manju štetu nego u državama koje takve propise nemaju ili ih ne sprovode.

Primeri dobre prakse mogu se videti u Evropskoj uniji, a pred zemljama regiona Zapadnog Balkana dugačak je put. One treba da ograniče dozvoljene emisije, pooštre regulativu, a zatim je sprovedu, i problem zagađenja vazduha pretvore u šansu za čistiji i zeleniji razvoj.

Svet je 7. septembra po prvi put obeležio Međunarodni dan čistog vazduha za plavo nebo, pod sloganom Čist vazduh za sve. Na taj dan Balkan Green Energy News je tekstom ČIST VAZDUH ZA SVE – Lekcija o glavnim zagađivačima vazduha započeo seriju tekstova sa ciljem  da demistifikuje temu zagađenja vazduha i pruži korisne i relevantne informacije o temi sa rastućim značajem.

U ovom tekstu bavimo se glavnim izvorima zagađenja. Ovo pitanje je prilično škakljivo jer sa sobom povlači ne samo loš imidž i reputaciju za sektor, firmu ili zemlju, već i odgovornost za ugrožavanje ljudi i životne sredine, kao i obavezu da se zagađenje smanji ili otkloni.

Glavna podela izvora zagađenja je na a) prirodne ili biološke i b) antropogene ili one čiji su uzrok ljudske aktivnosti.

Antropogeni izvori zagađivača vazduha (na osnovu podele Evropske komisije):

• Sagorevanje fosilnih i drugih goriva za grejanje u individualnim ložištima i toplanama snage manje od 50 MW
• Sagorevanje fosilnih goriva u proizvodnji električne i toplotne energije – termoelektrane, toplane
• Aktivnosti u industriji i građevinarstvu
• Sagorevanje fosilnih goriva u vozilima u drumskom saobraćaju
• Poljoprivreda
• Prerada nafte i skladištenje naftnih derivata
• Sagorevanje fosilnih goriva u mašinama koje se ne koriste u saobraćaju – građevinske mašine, brodovi, kosačice za travu.

*U ovoj podeli nedostaje i upravljanje otpadom, koje je jedan od glavnih izvora zagađivača vazduha.

Glavni izvori zagađivača vazduha su manje-više isti u svim delovima sveta. Ipak, koliko će učešće određenih zagađivača u ukupnom zagađenju iznositi, zavisi od više faktora.

U kojoj meri je zagađen vazduh koji građani udišu zavisi od države jer ona ima sve poluge da ovaj problem reši – da bude restriktivnija u definisanju dozvoljenih emisija ili da razreže veće novčane kazne u slučajevima kada emisija prevazilaze dozvoljene vrednosti ili da podstiče prelazak na obnovljive izvore energije umesto fosilnih goriva.

Kao primer šta sve može da se uradi u cilju poboljšanja vazduha govori podatak Evropske unije gde su drastično smanjenje emisije sumpor dioksida – SO2 (86%) i azotnih oksida – NOx (59%) iz proizvodnje električne i toplotne energije u termoelektranama i toplanama na ugalj i druga fosilna goriva u periodu od 2004. do 2017. godine. Ali, ako se pogleda region koji naš portal prati, pre svega zemlje koje nisu članice EU (Albanija, BiH, Crna Gora, Kosovo*, Severna Makedonija i Srbija), usled nedovoljno dobrih propisa i slabe primene, termoelektrane i toplane su veliki emiteri azotnih i sumpornih oksida i značajno doprinose zagađenju vazduha. 

Sagorevanje fosilnih i drugih goriva za grejanje u individualnim ložištima i toplanama snage manje od 50 MW

U ovu grupu izvora spadaju toplane, koje su ili deo daljinskih sistema grejanja u gradovima ili služe za grejanje javnih ustanova – bolnica, škola, kao i individualna ložišta u domaćinstvima, kao što su peći i kotolovi za centralno grejanje. Toplane koje su deo daljinskih sistema koriste prirodni gas, a one ostale ugalj i mazut, dok se u individualnim ložištima koristi ugalj i drvo.

Evropska unija  – 1. PM2.5, 2. lako isparljiva organska jedinjenja, 3. sumpor dioksid, 4. azotni oksidi (izvor Evropska komisija)

Region – 1-2. PM10, PM2.5, 3-4. lako isparljiva organska jedinjenja, azotni oksidi (Albanija, Crna Gora, Severna Makedonija, Srbija – bez BiH i Kosova; izvor EMEP)

Ovaj izvor zagađenja je u EU jedan od tri, uz otpad i poljoprivredu, gde je zabeleženo najmanje smanjenje emisija u periodu od 2000. do 2017. Od 2014. emisije štetnih gasova iz ovog izvora čak su i povećane, a glavni razlog je veće korišćenje malih ložišta na biomasu.

Najveći problem kod individualnih ložišta i zagađenja vazduha su emisije čestica (PM2.5 i PM10).  Ova ložišta su, uz prehrambenu industriju, najveći emiteri PM2.5 i PM10 čestica i u EU i u regionu. Uzrok ovih emisija je sagorevanje biomase – drveta, zatim neefikasno sagorevanje u starim tipovima ložišta i loženje otpada. U siromašnim zemljama, kao što su one u regionu, najsiromašnija domaćinstva i najugroženiji građani lože otpadno ulje, gume, stari papir.

Sagorevanje fosilnih goriva u proizvodnji električne i toplotne energije

U cilju dobijanja električne i toplotne energije u termoelektranama i toplanama (snage veće od 50 MW), sagorevaju se najčešće ugalj, mazut i gas. Korišćenje uglja u ove svrhe toliko zagađuje vazduh da većina zemalja EU ili je već napustila ili radi na napuštanju uglja, a plan je da se zabrani korišćenje uglja najkasnije za 20 godina. Udeo uglja u prozvodnji električne energije u 2019. u poređenju sa 2018. smanjen je sa 19% na 14,6%, a ukupna proizvodnja električne energije iz uglja je manja za oko 25%.

Na drugoj strani, iz uglja se u regionu dobija više od 50% električne energije, a u toku je izgradnja dve termoelektrane: u Srbiji trećeg bloka termoelektrane TE Kostolac B, snage 350 MW, a u Bosni i Hercegovini sedmog bloka u TE Tuzla, snage 450 MW. U toku je, takođe, priprema za gradnju TE Kolubara B u Srbiji, a u planu je gradnja osmog bloka TE Kakanj (BiH) i TE Kosova e Re (Kosovo*).

Evropska unija – 1. sumpor dioksid, 2. azotni oksidi, 3. metan, 4. PM2.5 (izvor Evropska komisija)

Region – 1. sumpor dioksid, 2. azotni oksidi, 3. PM10, 4. PM2.5 (Albanija, BiH, Crna Gora, Kosovo*, Severna Makedonija, Srbija; izvor Bankwatch)

Modernizacijom opreme za sagorevanje fosilnih goriva, prelaskom sa uglja na prirodni gas, kao tranziciono gorivo, i uvođenjem ograničenja za emisije sumpor dioksida i azotnih oksida, EU je uspela da smanji ove emisije iz postrojenja sa velikim ložištima, odnosno termoelektrana i toplana. U odnosu na 2004. emisije sumpor dioksida smanjene su za 86%, a azotnih oksida 59%, pokazuju podaci Evropske agencije za zaštitu životne sredine.

Situacija u regionu je potpuno drugačija. U izveštaju Hronično zagađenje ugljem navodi se da je u 2016. godini 16 termoelektrana na Zapadnom Balkanu (BiH, Crna Gora, Kosovo*, Severna Makedonija i Srbija) snage 8 GW emitovalo više sumpor dioksida nego sve evropske termoelektrane na ugalj – njih 250 ukupne snage 156 GW.

U 2019. stvarne emisije sumpor dioksida na Zapadnom Balkanu bile su šest puta veće od limita koji je postavljen u nacionalnim planovima za smanjenje emisija (NERP – National Emissions Reduction Plan), a emisije čestica (PM2.5 i PM10) 1,6 puta veće. Nivo azotnih oksida bio je ispod limita postavljenog u ovim planovima. Potrebno je naglasiti da su pravila NERP-a specifična, pa se priznaju emisije iz projekata koji su prijavljeni, a nisu završeni, i koje su naravno manje od stvarnih.

Inače, NERP je proistekao iz EU Direktive o velikim ložištima (Large Combustion Plants Directive 2001/80/EC) koja se u ovim članicama Energetske zajednice primenjuje od 1. januara 2018, i Nacionalnog tranzicionog plana iz EU Direktive o industrijskim emisijama (Directive 2010/75/EC on industrial emissions).

U skladu sa Direktivom o velikim ložištima za postojeća ili stara postrojenja sa velikim ložištima (postrojenja instalisane snage 50 MW ili više, koja poseduju upotrebnu dozvolu izdatu pre 1. jula 1992, a ako je nemaju onda građevinsku dozvolu ili koja su puštena u rad pre 1. jula 1992), najvećim delom su to termoelektrane, postoje dve opcije: poštovanje graničnih vrednosti emisija SO2, NOx i suspendovanih čestica koje predviđa Direktiva i to na nivou svakog pojedinačnog postrojenja ili primena NERP-a, koji predviđa zbirni limit za sva postrojenja.

Aktivnosti u industriji i građevinarstvu

Izvor zagađenja u industriji i građevinarstvu je dvojak: sagorevanje fosilnih goriva (naftnih derivata, uglja, gasa) i industrijski procesi sa upotrebom prozvoda. Najveći zagađivači su industrija metala (proizvodnja gvožđa, čelika, bakra, aluminijuma, olova, cinka), industrija nemetala, deo hemijske industrije i naftna industrija (proizvodnja plastičnih masa, poljoprivrednih hemikalija, boja, lakova, lekova, kozmetike), grafička industrija (proizvodnja papira, štampanje), prehrambena industrija, rudarstvo, industrija građevinskih materijala (proizvodnja cementa, kreča, cigli, blokova), drvna industrija, vađenje nafte i gasa.

U ovaj izvor spadaju i aktivnosti u građevinarstvu, kao što su gradnja, rušenje, asfaltiranje.

Evropska unija – 1. lako isparljiva organska jedinjenja, 2. sumpor dioksid, 3. PM2.5, 4. azotni oksidi (izvor Evropska komisija)

Region – 1-2-3. PM10, lako isparljiva organska jedinjenja, sumporni oksidi, 4. azotni oksidi (Albanija, Crna Gora, Severna Makedonija, Srbija – bez BiH i Kosova; izvor EMEP; podaci samo za industriju)

Emisije sumpornih oksida iz industrijskih postrojenja u EU smanjenje su 89% u periodu 1990-2018. Ovi rezultati dobrim delom su rezultat Direktive o integrisanoj kontroli i sprečavanju zagađenja (Integrated Pollution Prevention and Control – IPPC direktiva), koja je doneta 1996. Direktiva definiše ko su najveći zagađivači prema vrsti i kapacitetima i definiše sve aspekte rada u zavisnosti od lokacije, procesa i sličnih parametara. Za dva identična postrojenja moguće je u skladu sa tom Direktivom propisati različite granične vrednosti emisija u zavisnosti od njihovog uticaja.

EU je u međuvremenu ovu Direktivu zamenila novom – Direktivom o industrijskim emisijama, koja sadrži još strože standarde i tehnologije (Best Available Techniques – BAT) čija primena smanjuje zagađenje.

IPPC direktiva je preneta u srpsko zakonodavstvo 2004. u okviru Zakona o integrisanom sprečavanju i kontroli zagađivanja životne sredine. Ali, problem je što se ovaj propis veoma sporo sprovodi, pa je veoma mali broj postojećih postrojenja dobio integrisanu dozvolu, a i ona koja su je dobila imaju određeni vremenski period da se usaglase sa odredbama. Za nova postrojenja nema prelaznog perioda, i ona odmah po početku rada moraju da ispune uslove iz integrisane dozvole.

Direktiva o industrijskim emisijama još nije transponovana u srpsko zakonodavstvo.

Integrisana dozvola je, kako se navodi u Zakonu, odluka nadležnog organa doneta u formi rešenja kojom se odobrava puštanje u rad postrojenja ili njegovog dela, odnosno obavljanje aktivnosti čiji sastavni deo čini dokumentacija sa utvrđenim uslovima kojima se garantuje da takvo postrojenje ili aktivnost odgovaraju zahtevima predviđenim Zakonom o integrisanom sprečavanju i kontroli zagađivanja životne sredine.

Cilj primene ovog propisa je da se obezbedi integrisani pristup kontroli zagađivanja odnosno smanjivanja na minimum potrošnje sirovina i energije, sprečavanje ili smanjenje emisija u vazduh, vodu i zemljište, upravljanje otpadom.

Industrijske aktivnosti koje moraju da imaju integrisanu dozvolu su: proizvodnja energije, proizvodnja i prerada metala, industrija minerala, hemijska industrija i upravljanje otpadom.

U Srbiji zagađenje vazduha iz postojećih ili planiranih industrijskih kapaciteta izaziva veliku pažnju javnosti. Slučaj postojećeg postojenja je čeličana u Smederevu, gde je nedavno održan protest zbog toksične prašine, primer je zagađenja koje emituje ranije izgrađeno postrojenje. Ovaj grad je takođe jedan od 14 koji su bili prekomerno zagađeni u 2019, a posledica su bile supendovane čestice PM2.5 i PM10.

Od novih postrojenja, ili postrojenja koja se trenutno razvijaju, dosta pažnje javnosti izazvala je investicija kompanije Linglong u fabriku guma u Zrenjaninu gde je nedavno policija sprečila predstavnike organizacija za zaštitu životne sredine da uđu na javnu raspravu o studiji o proceni uticaja na životnu sredinu budućeg postrojenja.

Sagorevanje fosilnih goriva u vozilima u drumskom saobraćaju

Oko 50% sirove nafte u vidu naftnih derivata potroši se u drumskom saobraćaju. S obzirom na štetnost sagorevanja fosilnih goriva to dovoljno govori koliko su veliki zagađivači vazduha automobili, kamioni, autobusu, kombiji. Dodatni problem je što najveća količina emisija iz drumskog saobraćaja nastaje na mestima velike gustine naseljenosti – u gradovima.

Evropska unija  – 1. azotni oksidi, 2. lako isparljiva organska jedinjenja, 3. PM2.5, 4. PM10 (izvor Evropska komisija)

Region – 1. azotni oksidi, 2. lako isparljiva organska jedinjenja, 3-4. PM10, PM2.5 (Albanija, Crna Gora, Severna Makedonija, Srbija – bez BiH i Kosova; izvor EMEP)

Evropska unija je i u drumskom saobraćaju uspela drastično da smanji emisije. Podaci Evropske agencije za životnu sredinu govore da su u transportu emisije lako isparljivih organskih jedinjenja u periodu od 1990.do 2017. smanjene 87%, sumpornih oksida 66% i azotnih oksida 40%.

Dobri rezultati posledica su ograničavanja emisija vozila i pooštravanje standarda za kvalitet goriva, usvajanja propisa o kvalitetu vazduha i mera održive urbane mobilnosti na lokalnom nivou. Sumporni oksidi su, na primer, smanjeni zahvaljujući limitima za sadržaj sumpora u naftnim derivatima.

Glavni problem regiona su zastarela vozila, koja dolaze iz Evropske unije. Mnogi zbog toga ove krajeve nazivaju grobljem za prljave automobile iz Evrope. Najveći broj vozila stariji je od deset godina, a prosečna starost automobila u pojedinim zemljama kreće se od 15 do 20 godina, što govori da u regionu, na primer, ima dosta vozila sa „evro 3“ standardom.

Kakva je razlika između „evro 3“ ili „evro 6“, poslednjeg koji je uveden? Kod „evro 3“ standarda za putnička vozila dozvoljene emisije azotnih oksida su o,50 grama po kilometru, kod „evro 4“ o,25, kod „evro 5“ o,18, a kod „evro 6“ svega o,08. Auto sa „evro 3“ standardom emituje šest puta više emisija azotnih oksida. „Evro“ standardi se odnose i na ugljen monoksid i na suspendovane čestice.

Poljoprivreda

Zagađenje u ovom sektoru potiče od korišćenja pesticida i stajskog đubriva, ali i od gajenja pirinča i emisija preživara. Pesticidi i stajsko đubrivo su uzrok amonijaka (NH3), a polja pirinča, đubrivo i preživari su odgovorni za metan (CH4). Suspendovane čestice (PM2.5 i PM10) i azotni oksidi potiču od požara na poljoprivrednim površinama.

Evropska unija –  1. amonijak, 2. metan, 3. lako isparljiva organska jedinjenja, 4. PM2.5, 5. azotni oksidi (izvor Evropska komisija)

Region – 1. amonijak, 2-3-4. azotni oksidi, lako isparljiva organska jedinjenja, PM10 (Albanija, Crna Gora, Severna Makedonija, Srbija – bez BiH i Kosova; izvor EMEP)

Podaci Evropske agencije za životnu sredinu, pokazuju da je poljoprivreda, uz male toplane i individualna ložišta, izvor zagađenja koji je zabeležio najmanje smanjenje emisija – manje od deset odsto u periodu 2000-2017. Od 2013. emisije amonijaka u EU se čak i povećavaju zahvaljujući poljoprivredi.

U regionu su veliki problem emisije dioksina i furana koje nastaju prilikom paljenja poljoprivrednih ostataka. Iako je to  zabranjeno zakonom, ova praksa se i dalje dešava i time se ozbiljno zagađuje vazduh.

Prerada nafte i skladištenje naftnih derivata

Procesi od skladištenja sirove nafte preko prerade i proizvodnje naftnih derivata do njihovog skladištenja izvor su raznih zagađujućih emisija. Zagađenje vazduha se može podeliti u dve grupe: prva se odnosi na emisije koje nastaju usled kontakta ugljovodonika sa spoljnim okruženjem i druga koja je posledica sagorevanja raznih goriva da bi se proizvodela energija za rad rafinerije.

U prvoj grupi su benzen, toluen, ksilen koji stvaraju lako isparljiva organska jedinjenja, a u drugoj su sumpor dioksidi, azotni oksidi, sumpor-vodonik, ugljen-monoksid, ugljen-dioksid, suspendovane čestice.

Rafinerije, kao industrijska postrojenja, potpadaju pod Direktivu o industrijskim emisijama, pa se kroz njene primenu smanjuje zagađenje koje proizvode.

Priroda

Biljke i drveće emituju izopren, koji spada u lako isparljiva organska jedinjenja, dok je biološko raspadanje izvor sumpornih i azotnih oksida. Vanredni događaji u prirodi, poput erupcija vulkana, šumskih požara, peščanih oluja, gromova, izvor su sumpornih i azotnih oksida, suspendovanih čestica.

Suspendovane čestice u prirodi nastaju od prašine sa zemljine površine, morske soli u priobalnom području, biološkog raspadanja.

Požari na deponijama

Slučajni ili namerno izazvani požari na deponijama, ka i gorenje otpada u kontejnerima, veliki su izvor zagađenja vazduha. Sagorevanje otpada stvara emisije dioksina i furana, koji su među najtoksičnijim jedinjenjima i pripadaju tzv. grupi nenamerno emitovanih dugotrajnih organskih zagađujućih supstanci (persistent organic pollutants – POPs).

Koliko su opasni govori podatak da je jedan od izomera doksina, 2,3,7,8-TCDD najtoksičnija poznata komponenta na svetu.

Dioksini i furani su veoma otporni pa dugo ostaju nerazgrađeni u životnoj sredini, a usled svoje delimične isparljivosti, lako se transportuju kroz atmosferu na velike udaljenosti. Sve ove osobine obezbeđuju široku rasprostranjenost ovih jedinjenja u životnoj sredini, čak i u onim regijama u kojima nikada nisu bile korišćene, s obzirom da osim sagorevanje otpada, nastaju i u požarima zgrada, vozila, industriji preprade metala, a velika količina nastala je i tokom bombardovanja 1999. godine.

Ogromna rasprostranjenost, i veoma štetne karakteristike po zdravlje ljudi (potencijalna kancerogenost i mutagenost) dovela je do potrebe za akcijom na globalnom nivou u vidu Stokholmske konvencije o POPs hemikalijama (Stockholm Convention on persistent organic pollutions).