A LEVEGŐ. nagy mennyiségű kibocsátás jellemzi. nincs határozott helye vagy kis mennyiségű szennyező anyagot bocsát ki.

Átírás

1 Környezetszennyezés: anyagok, energiák gyorsabb ütemű áramlása a környezetbe, mint ahogy azt a környezet feldolgozni képes Emisszió: szennyező anyagok időegységre vetített kibocsátása; mértékegysége: m 3 /nap, kg/év stb. a szennyezést kibocsátó forrás lehet: pontszerű nagy mennyiségű kibocsátás jellemzi vonal forrás diffúz nincs határozott helye vagy kis mennyiségű szennyező anyagot bocsát ki Transzmisszió: a kibocsátási helytől hogyan jut el a szennyező anyag a végső helyre Immisszió: az emisszió során kibocsátott szennyező anyagok környezetben kialakuló koncentrációja; mértékegysége: mg/m 3, ppm stb Marjainé Szerényi Zsuzsanna Marjainé Szerényi Zsuzsanna 2 A levegő vertikális szerkezete A LEVEGŐ Marjainé Szerényi Zsuzsanna Marjainé Szerényi Zsuzsanna 4

2 A légszennyező anyagok forrásai 1. Természetes eredetűek: a. hidroszféra: - Na, K, Ca sók - tengeri élővilág b. litoszféra: - homok, talajpor; - vulkáni tevékenység (H 2 S, SO 2, HCl) - bozót- és erdőtüzek c. légköri élőlények: vírusok, baktériumok, gombák, algák pollen Marjainé Szerényi Zsuzsanna 5 A légszennyező anyagok forrásai 2. Mesterséges eredetűek: a. Ipar: - energiaipar: fosszilis energiahordozók (SO 2, NO x, CH 4, CO, CO 2 ) - kohászat: Aluminium-ipar (HF) fémkohászat (SO 2 ) - szervetlen vegyipar: cementgyárak (por) b. Mezőgazdaság: - növényvédelem - műtrágyák: nitrogén-tartalmú (N 2 O) - rizstermelés, szarvasmarhatartás (CH 4 ) - biomassza égetése (CO, N 2 O, NO x ) c. közlekedés: közúti! d. háztartások Marjainé Szerényi Zsuzsanna 6 A tiszta levegő összetétele - 78% N 2, 21% O 2, 0,9% nemesgáz - nyomgázok koncentráció tartózkodási idő Long term > 1 év Short term < 1 év Long term szennyezők: önmagukban nem feltétlenül veszélyesek, a koncentráció állandó növekedése okozza a problémát (hosszú távon, globális problémák) - CO 2 - CH 4 - halogénezett szénhidrogének (BCFC, HFC, stb.) - N 2 O - por Marjainé Szerényi Zsuzsanna Marjainé Szerényi Zsuzsanna 8

3 A long term szennyezők jellemzői szén-dioxid CO 2 (mustgáz) színtelen, szagtalan, a levegőnél nehezebb tart. idő: év forrás: fosszilis tüzelőanyagok égetése (energiaipar, közlekedés), erdőirtás évi növekedés: 0,4% hatás: üvegházhatás fokozása A long term szennyezők jellemzői metán CH 4 (mocsárgáz) színtelen, szagtalan, kékes lánggal ég forrás: mezőgazdaság (rizstermesztés, állattartás), fosszilis en. h. kitermelése (földgáz, szénbányászat), hulladék bomlása (lerakók) évi növ. 1% (bizonytalanság) tart. idő: 10 év hatás: üvegházhatás fokozása Marjainé Szerényi Zsuzsanna Marjainé Szerényi Zsuzsanna 10 A long term szennyezők jellemzői halogénezett szénhidrogének (CFC-k) Cl, F CFC (hajtógáz, hűtőközeg, habosító stb.), Br halon (tűzoltás) Fluorozott vegyületek: SF 6, HFC, PFC tart. idő: év hatás: üvegházhatás fokozása, ózonréteg pusztítása A long term szennyezők jellemzői dinitrogén-oxid N 2 O (kéjgáz) forrás: mezőgazdaság (szerves és műtrágyák), ipar, közlekedés (katalizátorok miatt) tart. idő: 150 év hatás: üvegházhatás fokozása por: mikroméretű Marjainé Szerényi Zsuzsanna Marjainé Szerényi Zsuzsanna 12

4 Troposzféra Az üvegházhatás Látható fény (rövid hullámhossz) Visszavert sugárzás Infravörös (hő) sugárzás Az üvegházhatású gázok hozzájárulása a 33 C-os átlaghőmérséklet-többlethez vízgőz troposzférikus ózon metán 7,2 szén-dioxid dinitrogén-oxid egyéb 2,4 1,4 0,8 0,6 Az üvegházhatású gázok által elnyelt hősugárzás Marjainé Szerényi Zsuzsanna 13 Forrás: Mindentudás Egyeteme, szeptember 20, Marjainé Szerényi Zsuzsanna 14 A globális felmelegedés következményei jégsapkák olvadása tengervízszint emelkedés csapadékviszonyok megváltozása (árvizek, aszály) növénytakaró átalakulása, termesztett növények hozamváltozása tengeráramlatok A globális felmelegedés ellenérvei hígabb tengervíz, magasabb fagyáspont fotoszintézis fokozódása porkoncentráció növekedése Bizonytalanság: felhők, óceánok szerepe Marjainé Szerényi Zsuzsanna Marjainé Szerényi Zsuzsanna 16

5 A vízgőzön kívüli légköri nyomgázok hozzájárulása az üvegházhatáshoz (Forrás: Természet Világa 1996/I. ksz.) 17% CO2 CH4 Trop. O3 CFC-k N2O 13% 20% 5% 45% Nemzetközi megállapodások 1992: Égh. vált-i Keretegyezmény (Rio de Janeiro) 1995: Berlin 1997: Kiotó: első konkrét, kötelező jellegű Magyarország: 6%-os csökkentés (2008-ra, 1985/87-hez képest) (Marrakech: részletes szabályok) 2005: Montreál: 2012-re 5%-os csökkenés helyett 10%-os növekedés Marjainé Szerényi Zsuzsanna Marjainé Szerényi Zsuzsanna 18 Kiotó emissziós céljai az első kötelezettségi szakaszban ( ) Ország/régió Cél ( /12) (%) Jelenlegi emisszió (C) ( ) (%) Ausztrália ,8 (USA -7) +18,1 Európai Unió -8-1,4 Japán ,7 Kanada ,8 Oroszország 0-30,7 Korábbi keleti tömb -5,2-1,7 Forrás: A világ helyzete, Marjainé Szerényi Zsuzsanna 19 Az üvegházhatású gázok kibocsátásának változása ( ) Forrás: EEA Környezeti jelzések Marjainé Szerényi Zsuzsanna 20

6 Az EU kiotói vállalásának részletei CO 2 : 3-4% növekedés CH 4 : 30% csökkentés N 2 O: 16% csökkentés fluorozott gázok (SF 6, HFC, PFC): 60-70% növekedés Egy lehetséges forgatókönyv ( ) 1,4-5,8 o C-os átlaghőmérséklet emelkedés 0,1-0,9 m tengervízszint emelkedés a gleccserek, jégsapkák folyamatos csökkenése Európa: 0,5 o C-os hőmérséklet növekedés Marjainé Szerényi Zsuzsanna Marjainé Szerényi Zsuzsanna 22 Mit tehetünk a folyamat lassítása érdekében? Szén-dioxid kibocsátás csökkentése fosszilis energiahordozókon belüli váltás hatékonyságnövelés energiaigény csökkentése nem fosszilis források növekvő használata Metán kibocsátás csökkentése állatállomány csökkentése energiakinyerés az új hulladéklerakókon komposztálás arányának növelése Dinitrogén-oxid kibocsátás csökkentése műtrágya-felhasználás csökkentése Az ózonréteg vékonyodása sztratoszféra (20-50 km) Antarktisz, 1975 megbomlik az ózon képződésének egyensúlyi folyamata okozója: elsősorban a halogénezett szénhidrogének Marjainé Szerényi Zsuzsanna Marjainé Szerényi Zsuzsanna 24

7 Ezer tonna 1500 Klór-fluór-szénhidrogének világtermelése 1950 és 1995 között Forrás: CMA, DuPon kemény CFC-k és halonok lágy CFC-k (HCFC-k, az ózonréteget kevésbé bontják) HFC-k (az ózonréteget nem bontják, üvegházhatásuk jelentős) Cl F C Cl Cl F H C Cl Cl F H C F H Marjainé Szerényi Zsuzsanna Marjainé Szerényi Zsuzsanna 26 Nemzetközi egyezmények (I.) Bécsi egyezmény (1985): az ózonkárosító anyagok önkéntes csökkentése. Magyarország: 1985 Montreáli jegyzőkönyv (1987): konkrét kötelezettség öt freon- és három halonvegyületre. Magyarország: 1989 Londoni konferencia (1990): az eredetileg szabályozásba vont anyagok 2000-ig történő kiváltása; újként bevonva: széntetraklorid, metil-kloroform. Magyarország: Marjainé Szerényi Zsuzsanna 27 Nemzetközi egyezmények (II.) Koppenhágai tanácskozás (1992): határidők módosítása, új anyagok bevonása (HCFC, HBFC, metil-bromid) Bécsi tárgyalás (1995): CFC-k kivonása jan. 1-ig Montreáli találkozó (1997 ősz): További szigorítások Peking (1999): bróm-klór-metán Marjainé Szerényi Zsuzsanna 28

8 A sztratoszférikus ózon védelmére született egyezmények A két globális probléma megoldása közti különbség okai Mennyiség (ppb) Egyezmény nélkül Montreal 1987 London 1990 Helyettesítési lehetőség Globális felmelegedés Nincs (fosszilis en. hordozók) Ózonréteg vékonyodása Van (HFC-k, PFC-k) 8 4 Koppenhága 1992 Bécs 1995 Hatás Tudományos megítélés Nyertesek, vesztesek bizonytalanabb Csak vesztesek elfogadott Montreál év Marjainé Szerényi Zsuzsanna Marjainé Szerényi Zsuzsanna 30 Short term szennyezők: rövid távon, helyi szinten okoznak problémát, általában mérgezőek - CO - SO 2 - NO x - troposzférikus O 3 - NH 3 - halogének - szénhidrogének - por stb Marjainé Szerényi Zsuzsanna 31 szén-monoxid színtelen, szagtalan, magas hőmérsékleten reakcióképes mérgező (oxigén-szállítást akadályozza) tartózkodási idő: hónapok forrás: tökéletlen égés (fosszilis tüzelőanyagok égetése) hatás: csökkenti a légkör öntisztuló képességét Marjainé Szerényi Zsuzsanna 32

9 kén-dioxid színtelen, szúrós szagú, mérgező vízben jól oldódik forrás: magas kéntartalmú szenek stb. égetésekor hatás: savasodás (savas eső, száraz ülepedés), irritáció tart. idő: napok, hetek nitrogén-oxidok NO és NO2 forrás: fosszilis tüzelő- és üzemanyagok (kipufogógáz) tart. idő: napok hatás: savasodás, ózonpusztító, Marjainé Szerényi Zsuzsanna Marjainé Szerényi Zsuzsanna 34 troposzférikus ózon mérgező, jellegzetes szag forrás: nem elsődleges szennyező, kémiai reakciók során keletkezik (VOC, NOx, CO, CH 4 ) jelentős üvegházhatás szénhidrogének: benzpirén rákkeltő, mérgező forrás: fossz. tüzelő- és üzemanyag klór, ammónia mérgezőek balesetek por: makroméretű Marjainé Szerényi Zsuzsanna Marjainé Szerényi Zsuzsanna 36

10 Öntisztuló képesség Ennek során a szennyező anyagok: felhígulnak eltávoznak pl. a levegőből közömbös anyaggá alakulnak át. A szmog Marjainé Szerényi Zsuzsanna Marjainé Szerényi Zsuzsanna 38 A levegő szennyeződése hőmérsékleti inverzió nélkül A levegő szennyeződése hőmérsékleti inverzióval tengerszint feletti magasság nincs inverzió Hőmérsékleti grádiens: -6,5 C tengerszint feletti magasság hideg inverzió meleg inverziós szint meleg hőmérséklet hőmérséklet Marjainé Szerényi Zsuzsanna Marjainé Szerényi Zsuzsanna 40

11 A Los Angeles-i és a londoni szmog jellemzői Ismertetőjelek Los Angeles-i szmog Londoni szmog A levegő hőmérséklete o C 1-4 o C Inverziótípus lesüllyedt inverzió (1500m) kisugárzási inv. (7-800m) A leggyakoribb augusztus-szeptember december-január előfordulás A legfontosabb komponensek NOx, ózon, szénhidrogének, PAN kén-dioxid, CO, por (széntüzelés) (motorizáció) Hatása a oxidáció redukció reakciópartnerre Maximális délben reggel és esete koncentráció Terhelés az élő szervezet károsítása Marjainé Szerényi Zsuzsanna 41 Aktív csökkenti a környezet fizikai terhelését Extenzív Környezetvédelem Passzív csökkenti a kibocsátott szennyező anyag káros hatását Intenzív Marjainé Szerényi Zsuzsanna 42 Az extenzív (csővégi) környezetvédelem Az extenzív környezetvédelem jellemzői nyersanyagok energiák segédanyagok energiák Termelési technológia H 1 Csővégi technológia termék Megakadályozza a szennyező anyagok, hulladékok környezetbe való kijutását reaktív (csővégi, end-of-pipe ) - utólagos kezelés általában kis beruházási költségű, de hosszú távon nem költséghatékony H Marjainé Szerényi Zsuzsanna Marjainé Szerényi Zsuzsanna 44

12 Az intenzív környezetvédelem Az intenzív környezetvédelem jellemzői nyersanyagok energiák Tisztább technológia H 1 termék Megakadályozza a szennyező anyagok, hulladékok keletkezését proaktív (megelőző) - relatíve kevesebb hulladék általában magas beruházási költségű, de hosszú távon kifizetődő Marjainé Szerényi Zsuzsanna Marjainé Szerényi Zsuzsanna 46 A passzív környezetvédelem eszközei magas kémény késleltetett szennyvízkibocsátás védőtávolság Marjainé Szerényi Zsuzsanna 47