Transcript SISTEMSKI PRISTUP U IZU^AVANJU RADNE I @IVOTNE SREDINE

2. SISTEM RADNE I ŽIVOTNE
SREDINE

Do nastanka čoveka u živom svetu je
vladala uzajamna i harmonična povezanost i
zavisnost u ekološkoj ravnoteži.

Narušavanje ravnoteže nastaje kao
posledica čovekove radne delatnosti.

Današnje društvo suočava se sa sledećim
globalnim problemima:
• oštećenom biosferom i njenim ekosistemima;
• ogromnim brojem stanovnika - preko 6 milijardi sa
prognozom udvostručavanja do 2020. godine;
• iscrpljenim i umanjenim količinama mnogih izvora
mineralnih i energetskih sirovina;
• zagađenjima i degradacijom vazduha, vode, zemljišta;
• globalnim promenama klime;
• uništenim vrstama biljnog i životinjskog sveta i
biodiverziteta;
• beskućništvom 1/4 svetskog stanovništva;
• oštećenjima ljudskog zdravlja;
• velikim količinama otpada u sva tri agregatna stanja i
sl.

Opstanak ljudskih zajednica kroz istoriju je
bio ugrožen prirodnim katastrofama,
epidemijama, ratovima, oskudicom hrane,
koje su uvek bile prostorno ograničene.

Krize današnjice ne potiču od prirodnih
nepogoda, već od globalnog nesklada u
idejno-materijalnom sistemu industrijske
civilizacije.
Pristupi rešavanju ovog pitanja se razlikuju u
nauci i u politici.
Sastoje se u:
• restriktivnoj populacionoj politici,
• prelasku privrednih sistema iz permanentnog
rasta u stacionarno stanje,
• izgradnji ekološke svesti kod ljudi,
• uvođenju socijalnih programa,
• primeni tehničkih mera,
• samoregulacionoj sposobnosti prirode.
Ekologija kao nauka

Razvojem
teorije
sistema
odnosi
među
organizmima sa okolinom razmatraju se kao
kibernetičke komponente ekosistema.

Ekologija: oikos - kuća, dom, stanište, i
logos - reč, nauka

Ekologija je nauka koja proučava opstanak i
aktivne odnose organizma i njihovih zajednica
prema spoljašnjoj sredini, kao i uzajamne odnose
organizama.
• Ekologija u novije vreme pomera granice svojih
istraživanja i zalazi u sfere društvenih odnosa,
tehnike, ekonomije, prava i politike.
• Danas ekologija predstavlja sintetičku naučnu
oblast, koja teži da u postojeće jedinstvo žive i
nežive prirode uključi i čoveka.
• Tako o ekologiji od prvobitne podele na
fitoekologiju i zooekologiju, danas govorimo o:
autoekologiji,
demoekologiji,
sinekologiji,
ekologiji čoveka, socijalnoj ekologiji, urbanoj
ekologiji, sistemskoj ekologiji itd.
• Ekologija čoveka pored osnovnih odnosa živih
bića obuhvata i tehnološke, ekonomske,
socijalne, političke i moralno-ideološke
odnose.
• Sistemska ekologija proučava ekološke
sisteme uz primenu metodologije
matematičkog modeliranja, simulacije i
sistemske analize.
• Savremena ekologija sistemskog pristupa
polazi od činjenice da je priroda organizovana
stupnjevito i hijerarhijski.
• Živi svet kao celina izgrađen je od manjih i
jednostavnih bioloških sistema.
• Oni se mogu izučavati na različitim nivoima
organizacije i složenosti:
biomolekuli - organele - ćelije - tkiva organi i organski sistemi - jedinke populacije - životne zajednice - ekosistemi biomi – biosfera.
• Predmet izučavanja u ekologiji su složeni
biološki sistemi
koji imaju sposobnost
samoodržavanja u prirodi.
Nauka o životnoj sredini
• Nauka o životnoj sredini (Environmental
Science) relativno je nova, multidisciplinarna
i generalistička nauka.
• Nauka o životnoj sredini objedinjava
prirodne nauke: biologiju, medicinu, fiziku,
hemiju, šumarstvo, i mnoge druge i
društvene nauke: pravo, ekonomija, političke
nauke, demografija, i druge.
Osnovni zadaci nauke o životnoj sredini su:




razjašnjavanje pojmova, pojava i procesa u
životnoj sredini;
razrada faktora i elemenata u životnoj sredini i
njihova međuzavisnost,
formiranje
filozofsko-ekološkog
pristupa
prema problemima i pojavama u životnoj
sredini,
rešavanje problema primenom saznanja i
metoda iz tehničko-tehnoloških, medicinskih,
ekonomskih, socioloških i drugih nauka.
Životna sredina kao sistem
• Životna sredina kao oblast istraživanja na početku
XXI veka je u žiži interesovanja najširih slojeva
društva.
• Životna sredina predstavlja prostor u kome živa
bića zadovoljavaju svoje životne
korišćenjem postojećih resursa.
potrebe,
• Biljke i životinje koriste uslove spoljašnje sredine
koja je trajno obezbeđena kruženjem materije i
proticanjem energije.
• Čovek uzima iz spoljašnje sredine ono što mu je
neophodno, vraćajući
otpadne materije.
u
sredinu
najrazličitije
• U životnoj sredini živa bića nalaze osnovne
uslove za život: energiju, hranu, vodu,
mineralne elemente.
• Sa okolinom su organizmi povezani
mnogostrukim, uzajamno-zavisnim odnosima.
• To je dinamičan sistem - komponente se
neprestano menjaju.
• Nastaju karakteristični uslovi za svako mesto
na Zemlji, u toku svakog vremenskog perioda.
• Životna sredina se često razmatra kao sistem
uzajamno povezanih sredina (prirodne, socijalne,
proizvodne, stambene, kulturne, informativne
sredine).
• Praktična je potreba da se posmatraju različiti
prostorni podsistemi životne sredine kao što su na
primer:
Antropogena sredina, koja se posmatra kao
prirodna sredina sa promenama uslovljenim
ljudskim aktivnostima.
Kvaziprirodna sredina, kao sistem preuređen od
strane čoveka, (kulturni) prirodni pejzaži i
agrocenoze koje je stvorio čovek, uključujući i
zasade parkovskog tipa.
Urbana sredina, kao kombinacija prirodnih
uslova i građevinsko-arhitektonskih formi, koja
stvara pretpostavke za privrednu i životnu
aktivnost čoveka i zajedno sa njom utiče na
socijalno organizovanje čoveka.
Stambena sredina, koju čine uslovi života u
stambenim
prostorijama,
kompleksni,
međugranski pojam, koji uključuje fizičkohemijske, biološke i socijalno-psihološke faktore.
 Kulturna sredina, koju čine uslovi za
postojanje materijalno-duhovne sfere života ljudi,
koja obuhvata predmetne rezultate ljudske
aktivnosti, nacionalne i etničke osobine formirane
vekovima, kao i ljudske snage i sposobnosti, koje
se ispoljavaju kroz ljudsku aktivnost.
 Sredina naseljenih mesta, urbana sredina,
gradska i seoska sredina kao kombinacija veštački
stvorenih životnih uslova: putevi, trotoari, kuće,
sanitarna infrastruktura, mezoklima grada i sl.,
kvaziprirodne sredine, elemenata prirodne sredine,
u ukupnosti sa socijalno-ekonomskom sredinom.
 Radna sredina koju čine fizičko-hemijski i
biološki uslovi u proizvodnim prostorijama.
Formiraju je spoljni prirodno-antropogeni uticaji
prirodni fon, uticaj celokupne industrijske zone,
saobraćaja itd., uslovi u pogonu i na radnom mestu,
u zajednici sa socijalno-psihološkom sredinom u
kolektivu.
 Socijalno-psihološka sredina koju čine odnosi
između ljudi, koji obuhvataju i stepen pažnje jednih
prema drugima, uzajamno poštovanje ili, obrnuto,
nepoštovanje, interes ili ravnodušnost u odnosu na
zajedničku stvar i prema uspesima svakog člana
kolektiva, jedinstvo ili različitost ukusa, težnji,
prioriteta.
Socijalno-ekonomska sredina koju čine odnosi
između ljudi (i njihovih grupa) i između njih i od
njih stvorenih (uključujući i akumuliranih)
materijalnih i kulturnih vrednosti, koji utiču na
čoveka. Ona obuhvata socijalno-psihološke,
sociološke, demografske, nacionalno-kulturne,
etničke, proizvodno-ekonomske i druge elemente.
U procesu života i rada čovek menja sredinu u
kojoj boravi, a te promene idu u dva smera:

dolazi do obrazovanja „civilizacijskog
oklopa”, koji se stalno usavršava, koji štiti
čoveka od negativnih spoljnih faktora (surove
klime, elementarnih nepogoda, infektivnih
bolesti i sl.)

nepromišljenim interesima pojedinih grupa
ljudi, mešanjem u prirodne procese, dolazi do
degradacije životne sredine i negativnih
posledica po život, zdravlje i rad ljudi.
• Životna sredina razlikuje se od drugih
komponenti ljudskog okruženja osobinom
samoodrživosti i autoregulacije, bez
korigujućeg uticaja čoveka.
• Čovek na mnogo načina utiče na promene u
životnoj sredini.
• Ljudski uticaj na životnu sredinu ima:
pozitivne i
negativne posledice
• Negativne
posledice prevladale su u
industrijskom razvoju - stvorile uslove
ekološke krize koja je u stanju da prirodnu
sredinu učini nepogodnom za život čoveka.
• Životna zajednica kao sistem populacije
obrazuje se tokom dugotrajnih istorijskih
procesa
konkurencije,
uzajamnog
prilagođavanja i evolucije vrsta.
Ekosistem kao prostorna i organizaciona
jedinica

Predmet naučnog posmatranja ekologije je
proučavanje uslova za opstanak različitih vrsta
organizama (biocenoze) i mesta staništa (biotopa)
na kome se ostvaruje njihov zajednički život

Ekosistem je zajednica biotopa i biocenoze.

Neke od definicija ekosistema srećemo kod
Stankovića:

Ekosistem je splet živih bića i njihovog
anorganskog okruženja, odnosno integrisana
celina koja u sebe uključuje životnu zajednicu
(biocenozu) i njom naseljeni prostor (biotop) i
koja predstavalja najvišu ekološku stvarnost u
prirodi.

Jedinstvo žive i nežive prirode, koje se
ostvaruje u ekosistemu, zasniva se na
neprekidnim dinamičnim odnosima abiotičke i
biotičke komponente ove ekološke celine.

Svaka promena bilo koje komponente dovodi
do poremećaja u tokovima međusobnih veza i
stanja ekosistema, uslovljenih proticanjem
energije, materije i informacija.

Najniži realni sistem sposoban za samostalnu
egzistenciju u spoljašnjoj sredini je jedinka ili
individua.

Jedinke se nikada ne javljaju izolovano i uvek
su povezane odnosima reprodukcije u više
biotičke sisteme, koji se nazivaju populacije.
Populacija, kao grupa jedinki, je neprestano
promenljiv i dinamičan biološki sistem, koji se
nalazi u stalnom procesu kretanja kako u prostoru,
tako i u vremenu.
 Osnovne odlike svake populacije su: gustina ili
veličina, prostorni raspored, natalitet, mortalitet,
uzrasna struktura i rastenje.


Populacije različitih vrsta biljaka, životinja, gljiva i
mikroorganizama koje žive na istom staništu
povezane su međusobno u složenu celinu koja se
naziva životna zajednica ili biocenoza. Skup
populacija koji čini jednu biocenozu nije slučajan.

Biocenozu čini:

Fitocenoza - biljna zajednica
 Zoocenoza - životinjska zajednica
 Mikrobiocenoza - zajednica
mikroorganizama

Biotop je prostorno ograničeni deo biosfere
koga karakteriše kombinacija ekoloških
faktora.
Specifičan i značajan faktor životne sredine je
čovek.
 On je sastavni deo prirode, njegov uticaj u životnoj
sredini je dominirajući. Pod antropogenim
uticajem degradirane su prirodne vrednosti.


Otuda se često ekosistemi posmatraju kao prirodni
ekosistemi i organizacioni ekosistemi.

Prirodni ekosistemi su nastali i razvijali se
prirodnim putem, u njima se uticaj čoveka nije
bitno razlikovao od uticaja drugih živih bića.
 Organizacioni ekosistemi su „ekosistemi” koje
čovek vidljivo oblikuje, kontroliše i reguliše.

Elementi ekosistema se prema poreklu i prirodi dele
na:
abiotičke: faktori sredine koji deluju na živa
bića (toplota, vlaga, svetlost, vazduh,
karakteristike zemljišta i reljefa),
 biotičke: kompleksi međusobnih dejstava svih
živih bića (biljke, životinje i ljudi) i
 antropogene: celokupno delovanje čoveka na
živu prirodu.


Bitna osobina elemenata ekosistema je njihova
stalna promenljivost.
Promena materije i energije u
ekosistemu

Prirodni ekosistemi zavise od stalnog priliva
sunčeve energije, dok se organizacioni ekosistemi
baziraju na prilivu dodatnih energetskih medijuma,
fosilnih nosilaca energije i električne energije
raznog porekla.

Između organizama - članova biocenoze,
uspostavljaju se ekološki odnosi ishrane.

Organizmi koji se samostalno hrane, biljke sa
hlorofilom i neke bakterije, čine autotrofne
organizme (proizvođače).
Sve životinje, gljive, biljke bez hlorofila i
većina
mikroorganizama
odlikuju
se
nesamostalnim načinom ishrane i čine
heterotrofne organizme (potrošači).
o Heterotrofni potrošači su: biljojedi (hrane se
biljkama), mesojedi (njima za ishranu služe
druge životinje) i saprofagi (organizmi koji se
hrane leševima i odbačenim ili izumrlim
delovima drugih organizama-razlagači).


Proizvođači, potrošači i razlagači čine trofičke
kategorije članova biocenoze, koji se hrane
jedni drugima i grade trofički lanac ili lanac
ishrane.

Ljudi kao elementi ekosistema najveći uticaj na
ekosistem vrše svojom aktivnošću.

Samo neke od tih delatnosti su pozitivne, a većina
ih je negativna, izazvana uticajem tehnoloških
sistema.
Istorijski gledano, mogu se uočiti tri epohe koje se
međusobno razlikuju odnosom društva i prirode,
odnosno različitih ekosistema:
I - kada se društvo razvijalo usporeno, sporije
od prirode
II - kada se društvo razvijalo brže od prirode
III - mešanje društva u prirodne procese i
narušavanje dinamičke ravnoteže.

Funkcionisanje biosfere se ogleda u kruženju
materije i proticanju energije.

Sunčeva energija, kroz autotrofne organizme i
fotosintezu prolazi kroz sve ekosisteme, menja
oblik i koristi se pre nego što se pretvori u
toplotu i ponovo ode u biosferu.

Materija stalno kruži kroz živu i neživu prirodu
(ugljenik, kiseonik, vodonik azot...se ugrađuje u
organska jedinjenja organizama, prolazi kroz
lance ishrane, razlaže se i mineralizuje,
vraćajući se u spoljnu sredinu, zemljište ili
vodu, odakle se ponovo koristi)
Tehnološki sistem






Tehnologija obuhvata metode, sredstva za rad,
proizvodne postupke, primenu od strane korisnika.
Tehnika podrazumeva sredstva rada, a tehnologija
način i znanja kojima se ta sredstva primenjuju za
promene predmeta rada.
Tehnološki sistem - deo šireg sistema
Širi sistemi su poslovni i društveno ekonomski
sistem
Društveno-ekonomski
sistem,
podrazumeva
karakteristike društveno-ekonomskog uređenja.
Poslovni sistem se sastoji od proizvodnog sistema,
sistema nabavke, prodaje...

Karakter proizvodnog
sistema određuju
tehnološki sistemi čiji je osnovni smisao u
obradi, transformaciji materijala iz jednog
oblika u drugi, od manjih ka višim upotrebnim
vrednostima.

Pod tehnološkim sistemom se najčešće
podrazumeva skup organizovanih integralnih
radnih aktivnosti u procesu rada u kome se
odgovarajućim postupcima i operacijama na
zadatom objektu ostvaruje određeni cilj.

Proizvodni tehnološki sistem predstavlja skup
elemenata (materijala, sredstava za
rad,
projektovane tehnologije, ljudskog rada i
gotovih proizvoda) sa relacijama koje postoje
između ulaznih
elemenata (materijala,
sredstava za rad, projektovane tehnologije,
ljudskog rada) s jedne strane i izlaznih
elemenata (gotovih proizvoda, otpada), s druge
strane, posmatranih preko njihovih osobina.

Ulazni
elementi
(resursi)
tehnološkog sistema su:






proizvodnog
sredstva za rad (mašine, uređaji, oprema i dr.);
predmeti rada (sirovine, pomoćni materijal i
dr.);
energija (elektroenergija, toplotna energija i dr.);
čovek - operator (karakter ličnosti, zdravstveno
stanje, iskustvo i dr.);
tehnološki proces (primenjena tehnologija,
organizacija rada, tehnologija rada i dr.) i
prostor za rad (svojstva objekata, mesta rada i
dr.).
• Izlazni elementi proizvodnog tehnološkog sistema
su: proizvod i otpadna materija i energija
Elementi tehnološkog sistema od čijih
međusobnih veza i odnosa zavise uticaji i
delovanja na ekosistem, predstavljaju ulazne
elemente, koji pripadaju resursima životne
sredine,
 Nakon njihove transformacije i promene u
tehnološkom sistemu nastaju proizvodi i
oslobađanje materije i energije, koji se kao
izlazni elementi tehnološkog sistema vraćaju
u životnu sredinu.

Međuzavisnost tehnološkog sistema i sistema zaštite
životne sredine

Zavisno od vrste i karaktera proizvodnje,
specifičnosti tehnologije, oblika razmene sa
prirodnim procesima možemo govoriti o uzajamnoj
uslovljenosti, uticaju i direktnom dejstvu među
strukturnim jedinicama u radnoj i životnoj sredini.

Intenzitet uzajamne uslovljenosti se određuje
količinom resursa koje razmenjuje tehnološki
sistem i životna sredina u procesu funkcionisanja.

U tim promenama i razmeni materije, energije i
informacije između tehnološkog sistema i životne
sredine nastaju posebni uslovi u kojima se čovek
nalazi i obavlja rad koji se prostorno i vremenski
definiše kao radna sredina.
Radna sredina kao sistem

Radna sredina u najširem smislu obuhvata prostor u
kome se ispoljavaju uticaji i dejstva odnosno
posledice radnog procesa pri funkcionisanju sistema.
Radnu sredinu čini skup elemenata koji međusobnim
vezama formiraju uslove pod kojima se rad obavlja.
 Radna sredina kao sistem obuhvata elemente
tehnološkog sistema čije uzajamne veze i odnosi u
procesu rada mogu obrazovati takva stanja u kojima
se mogu ispoljiti uticaji i delovanja sa posledicama
ugrožavanja zdravlja ljudi ili materijalnih i prirodnih
dobara.

Blok shema dijagrama sistema radne sredine
Opasnost predstavlja stanje sistema koje
određuje situaciju pre nastajanja povreda,
oboljenja, profesionalnog oboljenja,
ugrožavanja moralnog i psihičkog integriteta
čoveka ili oštećenja materijalnih i prirodnih
dobara.
 Ispravno je pod pojmom opasnosti
podrazumevati i trenutne i dugotrajne i
kontinuirane uticaje, a pod pojmom štetnosti
podrazumevati uticaje koji za posledicu imaju
materijalnu, neimovinsku, odnosno moralnu
štetu.

Tada opasnost možemo definisati kao stanje
elemenata sistema koje određuje situaciju pre
nastajanja materijalne ili nematerijalne (moralne)
štete.
Elemente opasnosti je moguće grupisati u
nekoliko grupa:

Fizički elementi opasnosti

Hemijski elementi opasnosti

Psihofiziološki elementi opasnosti

Biološki elementi opasnosti
Tabela 2.1. Elementi opasnosti sa veličinama za identifikaciju i njihovo grupisanje
Grupa
elemenata
Podgrupa
elemenata
11 Mehanička
energija
12 Energija
1 Fizički
elektromagnetnog
zračenja
13 Stanje sredine
Elementi
Veličine za identifikaciju, parametri
Mehanički
111.1 Koeficijent učestalosti povređivanja
111.2 Koeficijent težine povrede
111.3 Koeficijent onesposobljavanja
Buka
112.1 Nivo zvučnog pritiska
Vibracije
113.1 Ubrzanje
1Ultravioletn
a zračenja
121.1 Intezitet zračenja
122
Infracrvena
zračenja
122.1 Intezitet zračenja
123
Dinamička
i
stacionarna
EMP
123.1 Gustina energije EMP
123.2 Jačina električnog polja
123.3 Jačina magnetnog polja
131
Osvetljenje
131.1 Osvetljenost
131.2 Ravnomernost osvetljenja
131.3 Koefic. prirodnog osvetljenja
132
Mikroklima
132.1 Efektivna temperatura
Tabela 2.1. Elementi opasnosti sa veličinama za identifikaciju i njihovo grupisanje
Grupa
elemenata
2 Hemijski
Podgrupa
elemenata
21 Opasne
štetne
materije
Elementi
211
Zapaljivost
i
i eksplozivno
st
212
Toksičnost
i
agresivnost
Veličine za identifikaciju, parametri
211.1 Stepen zapaljivosti
211.2. Osetljivost na udar
211.3. Donja granica zapaljivosti
211.4. Gornja granica zapaljivosti
211.5. Interval zapaljivosti
211.6. Energija paljenja
211.7. Temperatura paljenja
211.8. Temperatura samopaljenja
212.1 Koncentracija
212.2 Put unošenja u organizam
212.3 Osobine u pogledu stepena
agresivnosti
toksičnosti
i
Tabela 2.1. Elementi opasnosti sa veličinama za identifikaciju i njihovo grupisanje
Grupa elemenata
Podgrupa
elemenata
Elementi
Veličine za identifikaciju, parametri
311 Fizički i dinamički
napor
311.1 Snaga utrošenog rada sa pretežnim
učešćem donjih ekstremiteta i tela
311.2 Masa tereta koji se prenosi i podiže
311.3 Kretanje u prostoru uslovljeno
tehnološkim procesom
312 Statički napor
312.1 Statički napor pri držanju tereta
312.2 Radna poza
312.3 Učestani stereotipni pokreti nestaju
313 Napor uslovljen
načinom rada
313.1 Rad u smenama
313.2 Rad sa sred. ličn. zašt.
32 Informaciono psihomotorno
opterećenje
321 Informa-cioni napor
321.1 Potrebna koncentracija pažnje
321.2 Učestalost prosečnog broja
informacija signala
322 Monotonost
322.1 Vreme posmatr. toka proizvodnog
procesa bezaktivnog rada
33 Emocionalno i
intelektualno
opterećenje
331 Emocio-nalni napor
331.1 Odgovornost za izvršenje zadatka
332 Intelektualni napor
332.1 Količina informacija i složenost
procesa za rešavanje zadatka
31
Energetsko
opterećenje
3. Psiho-fiziološki
U sistemu radne sredine se može izdvojiti
podsistem čovek-mašina
 O podsistemu čovek-mašina govorimo uvek kada
posmatramo kriterijum optimizacije usaglašenosti
karakteristika sredstava rada i okoline sa
čovekom.
 Prema GOST-u, sistem čovek- mašina je sistem
koji uključuje čoveka-operatora, mašinu i okolinu
na radnom mestu.
 Ergatički sistem je svrsishodna celina složenog
sistema koji se sastoji od čoveka, sredstava rada,
predmeta rada i unutrašnje sredine.


Usled različitih poremećaja u radnoj sredini može
doći do pojave odstupanja određenih parametara
iz dozvoljenih granica ili do otkaza u sistemu.

Upravljanje je skup postupaka koji obezbeđuje
držanje parametara postavljene funkcije cilja u
granicama dozvoljenog odstupanja u datom
vremenu i datim uslovima okoline.

Regulisanje je postupak podešavanja, vraćanja
parametara u granice dozvoljenog odstupanja
postavljene funkcije cilja.

U tehnološkim sistemima je najčešće prekinut
kružni tok materije i energije, izraženiji je
jednosmerni protok materijala od ulaznih
sirovina i energije ka proizvodima i otpadu,
koji uglavnom završava u životnoj sredini,
zagađujući vazduh, vodu i tlo (prikazano na
narednoj slici).
Povezanost tehnološkog sistema,
sistema radne i sistema životne
sredine

Postoje 3 tipa strukture tehnološkog sistema,
sistema radne i životne sredine:
 Komponentna struktura
 Funkcionalna struktura
 Morfološka struktura
Veza elemenata u sistemu primenom
zakona o održanju mase i energije
• Ponašanje sistema predstavlja promenu stanja
sistema u toku vremena.
• U sistem ulazi materija, energija i informacije, pri
čemu se kroz konačan niz promena stanja
formiraju novi oblici materije, energije i
informacije koji se kao izlazi iz sistema
posmatraju kao konačno stanje.
Za prikazivanje veze elemenata u sistemu
primenom zakona o održanju mase i energije
potrebno je poznavati bilansne jednačine, na
osnovu kojih se može proceniti rizik zagađivanja
životne sredine.
Ove jednačine mogu biti predstavljene u obliku:
• masenog,
• energetskog i
• eksergijskog bilansa.
Minimiziranjem masenih, energetskih i eksergijskih
gubitaka smanjuje se i rizik zagađenja životne
sredine.
Maseni bilans
• Maseni (materijalni) bilans se sastavlja na bazi
detaljne analize tehnološkog procesa i promena u
tehnološkim operacijama i procesima.
Pri masenom bilansu polazimo od osnovnog zakona
o održanju mase unutar procesa,
md  mo  0
gde je:
md  mdi - masa koja ulazi u proces
mo  moi - masa koja izlazi iz procesa
Može se razlikovati:
masa, mk  mki koja iz procesa
izlazi na željeno mesto i
 korisna
masa, mg  mgi koja je
potencijalni zagađivač životne sredine.
 izgubljena
Pri tome važi jednakost:
md  mo = mk + mg
 Koeficijent
iskorišćenja mase:
km = mk/md = (md - mg)/md
 Stepen
neiskorišćenja mase (gubitaka) je:
gm = mg/md
šeme (detaljne, integralne, šeme sa
energetskim nivoima) se daju po jedinici
proizvoda, osim ako je i protok mase i energije
kontinualan, kada se šeme mogu dati i po jedinici
vremena.
 Sve
Energetski bilans
• Pri
postavljanju jednačina energetskog
bilansa polazimo od osnovnog zakona o
održanju energije:
Ed  Eo = 0
gde je:
Ed = Edi - energija koja ulazi u proces
Eo = Eoi - energija koja izlazi iz procesa
• Energija koja ističe iz procesa na željenom
mestu naziva se korisnom energijom.
Ek = Eki
• Energija
koja ističe iz procesa na
neželjenom mestu naziva se izgubljenom
energijom, potencijalnim zagađivačem
životne sredine
Ed = Eo = Ek + Eg
• gde je:
Eg = Egi izgubljena energija
• Energetski stepen iskorišćenja
ke = Ek/Ed = (Ed - Eg)/Ed
• Ukoliko je ovaj stepen bliži jedinici to je
više energije usmereno željenim putem.
• Stepen neiskorišćenja energije definiše se
kao:
ge = Eg/Ed
• Opšti energetski bilans, ukoliko ne dolazi
do akumulacije energije ili mase, može se
prikazati i kao
Ep+Ek+H = Q - W
gde je:
Ep i Ek - potencijalna i kinetička energija
H - entalpija
Q - toplota
W - rad
Eksergijski bilans
• Ocena
kvaliteta nekog procesa u
termodinamičkom smislu dugo vremena
zasnivala se na primeni prvog i drugog
principa termodinamike
• Pri tome prvi princip termodinamike je u
sebi uključivao analizu pretvaranja energije
iz jednog u drugi oblik, dok se drugim
principom termodinamike analizirao kvalitet
prethodno opisanih transformacija.
Ako se kao kriterijum za podelu energije usvoji
stepen transformacije jednog oblika energije u
drugi, postoje tri grupe energije:

Energija koja se može neograničeno pretvarati
u druge oblike energije kao
eksergija
(mehanička i električna energija).

Energija koja se može samo ograničeno
pretvarati u druge oblike energije, kao na
primer unutrašnja energija i toplota.

Energija koja se ne može pretvarati u drugi
oblik energije kao anergija (energije okoline i
energija mora).
• Uvođenjem pojma eksergije i anergije, prvi
princip termodinamike može se definisati na
sledeći način:
„U svim energetskim procesima zbir
eksergije i anergije je konstantan”.
• Najopštiji izraz za bilo koji oblik energije
glasi:
Energija = Eksergija + Anergija
uz napomenu da jedan od članova desne
strane izraza može imati vrednost nula.
Za energetska pretvaranja važi da:



se u svim nepovratnim procesima eksergija
pretvara u anergiju
samo u povratnim procesima eksergija
ostaje konstantna
je nemoguće anergiju pretvoriti u eksergiju.



Energetski procesi su nepovratni (sistem i
okolina se ne mogu vratiti u stanje bez
dodatnog utroška energije)
Mera nepovratnosti procesa se može
definisati kao entropija.
Kod nepovratnih procesa dolazi do
povećanja entropije, srazmerno količini
degradirane energije.
Degradacija sistema
• Svaka promena u tokovima materije i energije
izazvana prirodnim ili antropogenim uticajima
ostvaruje određene posledice na elemente
posmatranog sistema, odnosno na kvalitet sistema.
• Kvalitet sistema se menja shodno promenama
uslova i načina egzistencije sistema.
• U toku svoje egzistencije sistemi su izloženi
uticaju mnogih spoljašnih i unutrašnjih faktora.
Oni mogu dovesti do neželjene promene stanja,
odnosno ponašanja sistema, i u konačnom ishodu
do otkaza i degradacije sistema.
Procesi degradacije se mogu podeliti na dve
osnovne grupe:

brzi degradacioni procesi, uslovljeni
velikom brzinom promene parametara
sistema, koji dovode do skokovite promene
stanja ponašanja i pokazatelja kvaliteta;

spori degradacioni procesi, koji izazivaju
postepenu promenu stanja i akumulaciju
degradacionih pojava.
• Stanje opasnosti (ili opasnost) je stanje
sistema u kome postoji verovatnoća
nekontrolisanog oslobađanja energetskih
i/ili materijalnih potencijala sistema.
• Otkaz pojedinih elemenata sistema (koji
nije otkaz sistema u celini) koji sistem
prevodi u stanje opasnosti, može biti
kompenzovan ili praćen nekontrolisanim
oslobađanjem energetskih i/ili materijalnih
potencijala, tj. pojavom faktora opasnosti.
• Prostor u kome se oseća uticaj faktora
opasnosti naziva se polje dejstva.
• Polje dejstva je, s obzirom na intenzitet i
trajanje faktora opasnosti, podeljeno na zone.
• Stanje rizika sistema nastaje kada se u polju
dejstva faktora opasnosti nađu nezaštićeni
elementi sistema ili okruženja.
• Da bi se moglo upravljati takvim promenama
stanja sistema neophodna je analiza rizika
tehnoloških sistema i profesionalnog rizika
koje se odnosi na radnike u tehnološkom
sistemu.