Környezeti elemek védelme III. Vízvédelem

Átírás

1 GazdálkodásimodulGazdaságtudományismeretekI.Közgazdaságtan KÖRNYEZETGAZDÁLKODÁSIMÉRNÖKIMScTERMÉSZETVÉDELMIMÉRNÖKIMSc Globális környezeti problémák és fenntartható fejlıdés modul Környezeti elemek védelme III. Vízvédelem KÖRNYEZETGAZDÁLKODÁSI MÉRNÖKI MSc TERMÉSZETVÉDELMI MÉRNÖKI MSc

2 A csapadék jellemzése 34. Lecke

3 A csapadék k mennyisége Egy F nagyságú területre lehulló esı mennyisége V=h*F [l, mm 3 ] 1 mm esı 1 m 2 felületre letre hullva 1 l vízmennyiséget jelent, l km 2 felületre letre hullva pedig 1000 m 3 vízmennyiséget jelent. Forrás: Hamza I.

4 Esıintenzit intenzitás - Az esı hullásának hevességét t az intenzitása adja: Jele: i Mértékegysége: [mm/perc=mm/min, mm/ó=mm/h mm/nap=mm/d] Az intenzitás s az idıegys egység g alatt lehullott csapadékmagass kmagasság: g: i=h/t illetve i=dh dh/dtdt Forrás: Hamza I.

5 A csapadék k hozama Ha az esı során n a földre f hulló vízmennyiség hozamát t tekintjük, k, akkor h F Q = = i F T A képletbk pletbıl l láthatl tható,, hogy a csapadékintenzit kintenzitás s (i) tulajdonképpen a csapadék k fajlagos hozamának (q) is tekinthetı. V h F h q = = = = T F T F T i Forrás: Hamza I.

6 h t = i o dt Forrás: Hamza I. Az esıkarakterisztikák alapelvei

7 Példacsapadék k karakterisztikája Növekvı, majd csökkenı esı karakterisztikája Forrás: Hamza I.

8 Montanari képlete az éghajlati valószínőségi csapadékfüggvény, a csapadékmaximum függvény h= a n T h T n a a csapadék k magassága, ga, a csapadékhull khullás s ideje, tényezı,, mely függ f a földrajzi f helyzettıl és s az éghajlattól, l, tényezı,, mely függ f a földrajzi f helyzettıl, l, az éghajlattól, l, a gyakoriságt gtól Forrás: Hamza I.

9 A csapadékmaximum függvf ggvény intenzitásra vonatkozó alakja: i = a T m ahol m = n 1 Forrás: Hamza I.

10 A csapadék k maximum függvf ggvény két k t alakja:

11 Különféle gyakoriságú csapadékmaximum függvf ggvények Forrás: Hamza I.

12 Csapadékmaximum függvf ggvények kettıs s logaritmikus ábrázolásban Forrás: Hamza I.

13 Az évi csapadékösszeg sszeg sokéves átlaga Cs év Forrás: Hamza I.

14 Forrás: Hamza I. Évi csapadékösszeg sszeg empirikus eloszlása: sa:

15 Kérdések a leckéhez A csapadék paraméterei Csapadék maximum függvény Évi csapadékösszegek Magyarországon

16 KÖSZÖNÖM FIGYELMÜKET!

17 GazdálkodásimodulGazdaságtudományismeretekI.Közgazdaságtan KÖRNYEZETGAZDÁLKODÁSIMÉRNÖKIMScTERMÉSZETVÉDELMIMÉRNÖKIMSc Globális környezeti problémák és fenntartható fejlıdés modul Környezeti elemek védelme III. Vízvédelem KÖRNYEZETGAZDÁLKODÁSI MÉRNÖKI MSc TERMÉSZETVÉDELMI MÉRNÖKI MSc

18 A csapadékmaximum kifejezése 35. Lecke

19 A p valósz színőségő évi csapadékösszeg sszeg Cs év, p = K p Cs év ahol K p szorzótényez nyezı függ a p valósz színőségtıl és s az évi csapadékösszeg sszeg C v variáci ciós s tényezt nyezıjétıl Forrás: Hamza I.

20 C v variáci ciós s tényezt nyezı térképe

21 K p meghatározása a C v variációs tényezı és a p valószínőség függvényében: Forrás: Hamza I.

22 Rövididejő nagycsapadékok meghatároz rozása Forrás: Hamza I.

23 A valósz színő legnagyobb csapadék Cs max Cs pot, Forrás: Hamza I.

24 Cs i Cs i F i Forrás: Hamza I. Egyszerő számtani átlag n Cs= Cs i= 1 Háromszögekre bontás : Csi 1 + Csi + Csi +1 = 3 i Cs n Cs i= 1 = n i= 1 az i állomáson mért m csapadék az i háromszh romszöghöz z tartozó átlagcsapadék az i háromszh romszög g területe i F i F i

25 Háromszögekre bontás Cs i Csi 1 + Csi + Csi +1 = 3 Cs n Cs i= 1 = n i= 1 i F i F i Forrás: Hamza I.

26 Medián n módszerm (más s néven n Thissen-poli poligonokok módszere) Cs n Cs i= 1 = n i= 1 i F i F i Cs i F i az i állomáson mért csapadék, az i állomáshoz tartozó sokszög g területe Forrás: Hamza I.

27 Hidrológia környezetmérnökök részére Izohiéták szerkesztése se Forrás: Hamza I.

28 Kis-Balaton Forrás: Hamza I.

29 Forrás: Hamza I. Hómérı állomás

30 A hóléh mennyisége V = f ( t, t min, t max, H, H v, t t ) t t min t max H H v t t a napi átlaghımérséklet a napi legkisebb hımérsh rséklet napi legnagyobb hımérsh rséklet a hóréteg h vastagsága ga a hóréteg h hóvízegyenh zegyenértéke a hótakarh takaró alatti talajfelszín n hımérsh rséklete Forrás: Hamza I.

31 Kérdések a leckéhez Csapadék paraméterek Csapadéktérképek Hó csapadék mérése

32 KÖSZÖNÖM FIGYELMÜKET!

33 GazdálkodásimodulGazdaságtudományismeretekI.Közgazdaságtan KÖRNYEZETGAZDÁLKODÁSIMÉRNÖKIMScTERMÉSZETVÉDELMIMÉRNÖKIMSc Globális környezeti problémák és fenntartható fejlıdés modul Környezeti elemek védelme III. Vízvédelem KÖRNYEZETGAZDÁLKODÁSI MÉRNÖKI MSc TERMÉSZETVÉDELMI MÉRNÖKI MSc

34 A légkör vízszennyezıi 36. Lecke

35 A légkör alapösszetétele A légkör összetétele a keletkezése óta A Föld keletkezésekor: fıleg H 2, He, CO 2, NH 3, CH 4, N 2, CO, H 2 O alkotja (redukáló hatású légkör) vulkáni mőködés: gázok H 2 O fotodisszociáció: O 2 UV hatására: O 3 élet kialakulhat a tengerekben fotoszintézis: O 2 -t termel (oxidáló hatású légkör) kb. 300 millió éve a maihoz hasonló volt az O 2 -szint CO 2 -szint: csökkent a földtörténet során Forrás: Zseni A.

36 Forrás: Zseni A. A légkör jelenlegi összetétele

37 A légkör szennyezıi (közlekedés) Szén-monoxid* (CO) 11,5 g/km. Színtelen, szagtalan gáz, amely szén és szénhidrogén tüzelıanyagok tökéletlen égése során keletkezik széndioxid helyett. Nagyvárosi területeken a levegı CO tartalmának 80%-a belsıégéső motorokból származik, a tökéletlen égés eredményeként. Százszor erısebben kötıdik a vér hemoglobinjához, mint az oxigén, így kiszorítja az oxigént a vérünkbıl. Azonnali hatása: fejfájás, szédülés, émelygés, a látás- és hallásképesség csökkenése. Tartós hatása: a szívizmot ellátó koszorúerek keringését csökkenti, elısegíti a koszorúér-elmeszesedést, szőkíti a koszorúereket, növeli a szívinfarktus kockázatát. Akadályozza a vér oxigénszállító képességét. *50 km/h sebesség esetén személygépkocsi átlag kibocsátása, a Közlekedéstudományi Intézet évi adatai alapján.

38 A légkör szennyezıi (közlekedés)) Szén-dioxid (CO 2 ) 169,2 g/km. Színtelen, szagtalan gáz, amely természetes alkotóeleme a Föld légkörének. Fosszilis tüzelıanyagok elégetésével szintén nagy mennyiségben kerül a légkörbe. Elsıdleges üvegházhatású gáz. A közúti közlekedésbıl származik a globális CO 2 kibocsátás harmada.

39 A légkör szennyezıi (közlekedés) Szén-hidrogének (CH) 1,75 g/km PAH-vegyületek Policiklikus aromás szénhidrogének. Két vagy több benzolgyőrőt tartalmazó szén-hidrogének, több száz vegyület. Antropogén eredető szerves gázszennyezık. A háztartási kibocsátásokon túl a gépjármőforgalom is felelıs a PAH szennyezésért. Legismertebb PAH-ok: benzapirén (BaP), benzantracén, ciklopentopirén, dibenzantracén, 1-metil-fenantrén. Hatásaik: rákkeltık, mutagének, károsítják az immunrendszert. Ha a születés körüli idıszakban jutnak be a szervezetbe, életre szólóan megváltoztathatják a hormonok termelését. A BaP az egyik legveszélyesebb vegyület, a WHO szerint az I. veszélyességi kategóriába tartozik, egészségügyi határértéke lakóterületen 1 nanogramm/m 3. (A budapesti Margit körúton már 54 nanogramm/m 3 értéket is mértek.)

40 A légkör szennyezıi (közlekedés) Szén-hidrogének (CH) 1,75 g/km VOC (Illékony szénhidrogének) Elsıdleges forrásuk a közlekedés (35%). Hozzájárulnak a füstköd képzıdéséhez. Amennyiben egyes vegyületei a születés körüli idıszakban kerülnek az emberi szervezetbe, súlyos felnıttkori következményei lehetnek. Közvetlen hatásuk: fejfájás, hányinger, szédülés. Olefinek Az egyszeresen telítetlen alifás szénhidrogének csoportja. A bennük található kettıs kötés (telítetlenség) következtében lényegesen nagyobb a reakcióképességük, mint a telített paraffinoknak. Egyes szakértık szerint az olefineknek szerepük van az ún. talajközeli ózon képzıdésben, ezért a benzinek olefintartalmát korlátozzák. A szén-hidrogének keletkezésének elsıdleges forrása a közúti közlekedés.

41 A légkör szennyezıi (közlekedés) Nitrogén-oxidok (pl.: NO 2, NO) 1,48 g/km NO 2 (nitrogén-dioxid): Vörösesbarna, szúrós szagú, a levegınél nehezebb gáz. Erıs oxidálószer és heves reakcióba lép éghetı és redukáló anyagokkal. Reagál vízzel, salétromsavat és nitrogén-oxidot képezve. Megtámadja az acélt nedvesség jelenlétében. A gáz és a gız egyaránt izgatja a szemet, a bırt és a légzıszervet. Belégzése tüdıvizenyıt okozhat, nagymértékő expozíció halálhoz is vezethet. A tünetek késleltetve jelentkezhetnek. Genetikus károsodást is okozhat az emberben.

42 A légkör szennyezıi (közlekedés) NO (nitrogén-monoxid): Színtelen gáz, amely erıs oxidálószer és reakcióba lép éghetı és redukáló anyagokkal. Levegıvel érintkezve nitrogén-dioxid szabadul fel belıle. A nitrogén-monoxid izgatja a szemet és a légzıszervet. Belégzése tüdıvizenyıt okozhat, hatással lehet a vérre, okozhat methaemoglobin képzıdést. Magas expozíció halált okozhat. A tünetek késleltetve jelentkezhetnek. Szaga nem figyelmeztetı, ha toxikus koncentrációban van jelen. Nitrogén-monoxid keletkezhet magas hımérsékleten a levegı oxigénjébıl és nitrogénjébıl, illetve nitrogén tartalmú vegyületek elégetésekor. Ezek a folyamatok leggyakrabban belsı égéső motorokban játszódnak le, de jelentıs NO-forrás az ipar és a biomassza égetés is. Városi környezetben elsısorban a gépjármőmotorok felelısek a NO és a NO 2 szennyezésért.

43 A légkör szennyezıi (közlekedés) Légköri aeroszolok 0,0993 g/km A levegıben, mint közegben diszpergált állapotban elıforduló, folyékony vagy szilárd halmazállapotú részecskék. Az aeroszol részecskék élettartama néhány perctıl akár több hónapos idıtartamig terjedhet a részecskék méretétıl és tömegétıl függıen. Méretük 0,001 és 100 mm közé esik. Az egészségre gyakorolt hatásuk függ a méretüktıl, ugyanis a nagyobb mérető szemcsék megakadnak az orrunkban, míg az egészen kicsik lejutnak a tüdı mélyére. Tartalmazhatnak kormot, szerves anyagokat, nehézfémeket, azbesztet. Nagy részük rákkeltı. Egységes egészségügyi határérték megállapítása igen bonyolult, mert sok aeroszol képzı anyag már egészen kis mennyiségben is nagyon káros lehet. Az azbeszt belégzés útján kerül az emberi szervezetbe és rákot vagy azbesztózist okozhat. A közúti forgalom is felelıs a levegıben megtalálható azbesztszennyezésért (a fék- és kuplungtárcsák kopása következtében). Hazánkban országos programok szolgálnak az azbesztmentesítésre. A légköri aeroszolok képzıdésében nagy szerepe van a gépjármőforgalomnak. A dízel üzemő jármőveknek számottevı az aeroszol kibocsátása, de a kerekek is felverik a port,

44 A légkör szennyezıi (közlekedés) Kén-dioxid (SO 2 ) Színtelen, szúrós szagú mérgezı gáz, amely fosszilis tüzelıanyagok elégetésekor keletkezik. Magas kéntartalmú kıszenet vagy kıolajat felhasználó erımővek szintén jelentıs kén-dioxid források. A kén-dioxid a levegı nedvességtartalmával kénessavat ill. kénsavat képez, melynek eredménye a savas esı. A természetes folyamatokon túl a főtés, az erımővek és a dízelüzemő motorok felelısek a SO 2 kibocsátásért. Egészségügyi hatások: nagyobb mennyiségben köhögést, görcsöt, tüdıödémát, tudatzavart és halált is okozhat.

45 A légkör szennyezıi (közlekedés) Ózon (O 3 ) Az ózon három oxigén atomból álló, kékes színő, jellegzetes szagú, nagyon mérgezı gáz. A szagára jellemzı, hogy még 500 ezerszeres hígításban is érezhetı. Folyékony állapotban sötétkék, szilárdan pedig ibolyaszínő. Igen erıteljes oxidálószer, könnyen bomlik, és a belıle felszabaduló atomos oxigén agresszívan reagál környezetével. Ezért is használjuk fertıtlenítésre, fehérítésre és ivóvíztisztításra. A sztratoszférában elıforduló ózonpajzs (20-22 km magasságban) elnyeli a Napból érkezı ibolyántúli sugárzás jelentıs hányadát. Azonban a troposzférikus (felszín közeli) ózon káros egészségügyi hatásokat okoz. Az ózon magas koncentrációja fokozott fizikai fáradtságot, köhögést, a szájban, az orrban, a torokban szárazságérzést, a szem kivörösödését, könnyezését, duzzadását válthatja ki. Az ózon a tüdıben meggátolja az ott lévı makrofágok mőködését, valamint különbözı enzimek mőködését is. Közvetlenül árt a növényeknek, oxidálja, pusztítja azok zöld leveleit, virágait. Gátolja a fotoszintézist és a gyökérlégzést, ami szintén a növény pusztulásához vezethet. Már 60 ppm ózon a felére csökkenti a fotoszintézis mértékét egyes növényeknél.az ózon a szmog fı komponense is egyúttal, másodlagos légszennyezı, napfény hatására keletkezik a kipufogógázokból.

46 Kérdések a leckéhez A légkör alapösszetétele A légkör szennyezıi közlekedésbıl Az ózon és kártétele

47 KÖSZÖNÖM FIGYELMÜKET!