Környezetgazdálkodás (Gépészmérnök BSc) Levegőtisztaság-védelem Dr. Béres András egyetemi docens MKK Környezettudományi Intézet Környezettechnológiai és Hulladékgazdálkodási Tanszék beres.andras@mkk.szie.hu Levegőtisztaság-védelem SZIE MKK 1
Miért is fontos a levegő minősége? Átlagos terhelés mellett 1 perc alatt 16-szor veszünk levegőt, ekkor 0,5 liter levegőt szívunk be és lélegzünk ki, azaz a fogyasztásunk 16 0,5 60 24 10-3 1,293=15 kg levegő/nap Vízfogyasztás? Táplálék napi mennyisége? Levegőtisztaság-védelem SZIE MKK 2
Előadás témakörei 1. Légkör, levegő összetétele 2. Tiszta levegő fogalma 3. Légszennyező anyagok, ezek forrásai 4. Légszennyező anyagok vándorlása a környezetben 5. Levegőtisztaság-védelem jogi szabályozása 6. Levegőminőségi mérések 7. Hazánk levegőminősége 8. Terjedési modellezés, hatásvizsgálat 9. Kibocsátás csökkentése Javasolt irodalom: Géczi Gábor Béres András (2011): Levegőtisztaságvédelem, Egyetemi jegyzet p.138. Levegőtisztaság-védelem SZIE MKK 3
Légkör az egyenlítői síkban kb. 42 ezer, rá merőlegesen kb. 28 ezer km nem egyértelmű rétegvastagságú; Troposzféra (troposz - forgás, keveredés, a változások rétege ); az atmoszféra legsűrűbb, az élet számára legfontosabb rétege, 10-12 km-es magasságig tart.; a légkör tömegének 4/5 részét, vízgőzkészletének 90%-át tartalmazza; itt játszódik le a felhő- és csapadékképződés; függőleges irányban 100 méterenként 0,6 C-kal csökken a hőmérséklet (hőmérsékleti gradiens); függőleges (hőmérsékletkülönbség miatt) és vízszintes irányú légmozgások (légnyomáskülönbségek miatt) vannak; felszálló légmozgás a felhőképződéshez szükséges vízgőzt és szennyező anyagokat juttat fel a magasabb rétegekbe; a vízszintes irányú légmozgás a szél; ennek minősége hat alapvetően az élőlények életminőségére. alsó 100-3000 m: planetáris határréteg (határréteg, légköri határréteg). Levegőtisztaság-védelem SZIE MKK 4
Légkör összetétele alapgázok (nitrogén, oxigén, hidrogén, nemesgázok argon, neon, kripton, radon, xenon, hélium); vendéggázok (változó gázok, vízgőz, szén-dioxid, ózon stb.) tartózkodási idő hosszabb, hónapok; szennyeződések: szilárd, cseppfolyós és légnemű halmazállapotú részecskék a legfeljebb 10-14 napos tartózkodási idő (vagy sokkal hosszabb, pl. freon ). Nitrogén (N 2 ) 78,084% Oxigén (O 2 ) 20,946% Argon (Ar) 0,934% Szén-dioxid (CO 2 ) 0,033% Egyéb nemesgázok (neon, hélium, kripton, xenon) Egyéb aeroszol részecskék és nyomgázok 0,0025% 0,0005% Levegőtisztaság-védelem SZIE MKK 5
Tartózkodási idő Levegőtisztaság-védelem SZIE MKK 6
Légköri inverzió Levegőtisztaság-védelem SZIE MKK 7
Tiszta levegő, légszennyezettség Tiszta levegő (biológiai, közegészségtani szempontból): a tiszta levegő az, amelyben a légszennyező anyagok mennyisége nem haladja meg a kísérletileg megállapított élettani határértékeket (növényre, állatra, emberre sem rövid, sem hosszú távon nem káros vagy kellemetlen hatást nem fejt ki). krónikus levegőszennyezettség az ember egész életén át változó mértékben hat; a népesség minden tagjára; generációkon át fejtheti ki a hatását; akut ill. krónikus betegségek, esetlegesen genetikai károsítás; légúti, keringési szervek megbetegedései; egyéb szervi megbetegedések (pl. akkumuláció következtében); a hatások csak statisztikai úton mutathatók ki! Levegőtisztaság-védelem SZIE MKK 8
Légszennyező anyagok Klasszikus légszennyező anyagok: szén-monoxid, oxidált nitrogénvegyületek (NO x ), kén-dioxid, ózon(?), BTEX, szilárd szennyezők (ülepedő por, PM 2,5, PM 2,5 ) fosszilis energiahordozó ill. biomassza eredet!!!! Technológia jellemzőtől függő szennyező anyagok: pl. ammónia, aceton, hidrogén-cianid, sósav, potenciálisan toxikus elemek, PAH stb. Levegőtisztaság-védelem SZIE MKK 9
Légszennyező anyagok forrásai, természetes források Levegőtisztaság-védelem SZIE MKK 10
Légszennyező anyagok forrásai, antropogén források Levegőtisztaság-védelem SZIE MKK 11
Légszennyező anyagok vándorlása a környezetben Levegőtisztaság-védelem SZIE MKK 12
Szennyező anyagok migrációja Levegőtisztaság-védelem SZIE MKK 13
Szennyezett levegő hatásai humán egészségügyi hatások; külső és belső tényezők; légzőrendszer, keringési rendszer, immunrendszer, akkumuláció; mértéke: zavarás elhalálozás; hatás a növény- és állatvilágra; szoros összefüggés, érzékenység kérdése (pl. mohatérkép), biodiverzitás csökkenése; hatás az épített környezetre korrózió, világítás költségei, tisztítás, karbantartás költségei. Levegőtisztaság-védelem SZIE MKK 14
Városi lakosság érintettsége Levegőtisztaság-védelem SZIE MKK 15
Levegőtisztaság-védelem jogi szabályozása környezeti levegő minőségének szabályozása: levegőterheltségi szint egészségügyi határértékei; kibocsátás szabályozása: kibocsátási határértékek (pl. álló ill. mozgó pontforrások); környezeti levegő minőségének mérése: Országos Légszennyezettségi mérőhálózat (automata, manuális); kibocsátás ellenőrzése: hatósági kötelezés ellenőrzésre (mérésre), hatósági ellenőrzések; esetei környezeti levegő minőségi vizsgálatok (pl. hatásvizsgálathoz, próbaüzem során, kötelezés rendszeres mérésre); nemzetközi adatszolgáltatás (EU) és ennek ellenőrzése (eredmény pl. kötelezettségszegési eljárás); szmogriadó tervek; intézkedési tervek. Levegőtisztaság-védelem SZIE MKK 16
306/2010. (XII. 23.) Korm. rendelet a levegő védelméről a levegővédelem legfontosabb szabályai cél: a környezeti levegő minőségének tartós és hatékony megóvása és javítása, az emberi egészség védelme és a környezet állapotának megőrzése Tilos a környezeti levegő olyan mértékű terhelése, amely légszennyezést vagy határértéken felüli légszennyezettséget okoz, valamint a környezeti levegő bűzzel való terhelése. imissziós (levegőterheltségi szint) és emissziós (kibocsátás) szabályozás a helyhez kötött pontforrásokra, diffúz forrásokra, mozgó forrásokra, vonalforrásokra és bűzzel járó tevékenységekre vonatkozó szabályok levegővédelmi intézkedési terv, a határérték feletti állapot esetén alkalmazandó rendkívüli intézkedések hatósági eszközök, adatszolgáltatási követelmények, bírságolási szabályok, eljáró hatóságok szmogriadó terv követelmény-rendszere, védelmi övezetek kijelölésének szempontjai, elérhető legjobb technika alkalmazásának feltételei Levegőtisztaság-védelem SZIE MKK 17
Levegőterheltségi szint egészségügyi határértékei A vidékfejlesztési miniszter 4/2011. (I. 14.) VM rendelete a levegőterheltségi szint határértékeiről és a helyhez kötött légszennyező pontforrások kibocsátási határértékeiről Légszennyező anyag Levegőterheltségi szint egészségügyi határértéke [µg/m 3 ] órás 24 éves órás Tájékoztatási küszöbérték Riasztási küszöbérték Az eü. határérték túllépésének évenként tűrhető esetszáma (nap) Nitrogén-dioxid NO2 100 85 40 350 400 - Kén-dioxid SO 2 250 125 50 400 500 3 Benzol C 6 H 6-10 5 - - - Szálló por PM 10-50 40 75 * 100 * 35 * két egymást követő napon és az OMSZ szerint a következő napon javulás nem várható Levegőtisztaság-védelem SZIE MKK 18
Ökológiai rendszerek védelme Az ökológiai rendszerek védelmében meghatározott kritikus levegőterheltségi szintek (a vidékfejlesztési miniszter 4/2011. (I. 14.) VM rendelete) Levegőtisztaság-védelem SZIE MKK 19
Kibocsátási határértékek (4/2011. (I. 14.) VM rendelet) helyhez kötött légszennyező pontforrások kibocsátási határértékei; szilárd, gőz- vagy gáznemű, szerves; általános; eljárásspecifikus. Levegőtisztaság-védelem SZIE MKK 20
4/2002. (X.7.) KvVM rendelet a légszennyezettségi agglomerációk és zónák kijelöléséről légszennyezettségi zóna: olyan területegységet jelent, amelyen belül a szennyező anyag koncentrációja tartósan vagy időszakosan meghatározott tartományban alakul; Pl. Bábolna nitrogén-dioxid: szálló por (PM 10 ): szén-monoxid: kén-dioxid: F E F F E csoport: azon terület, ahol a levegőterheltségi szint egy vagy több légszennyező anyag tekintetében a felső és az alsó vizsgálati küszöb között van. F csoport: azon terület, ahol a levegőterheltségi szint az alsó vizsgálati küszöböt nem haladja meg. Levegőtisztaság-védelem SZIE MKK 21
Egyéb jogszabályok 6/2011. (I. 14.) VM rendelet a levegőterheltségi szint és a helyhez kötött légszennyező források kibocsátásának vizsgálatával, ellenőrzésével, értékelésével kapcsolatos szabályokról 10/2001. (IV.19.) KöM rendelete az egyes tevékenységek és berendezések illékony szerves vegyület kibocsátásának korlátozásáról (VOC); 7/2003. (V. 16.) KvVM-GKM együttes rendelet az egyes levegőszennyező anyagok összkibocsátási határértékeiről (erőművi jellemzően, buborék ); 23/2001. (XI.13.) KöM rendelet a 140 kw és az ennél nagyobb, de 50 MW-nál kisebb névleges bemenő hőteljesítményű tüzelőberendezések légszennyező anyagainak technológiai kibocsátási határértékeiről; 10/2003. (VII.11.) KvVM rendelet az 50 MWth és annál nagyobb névleges bemenő hőteljesítményű tüzelőberendezések működési feltételeiről és légszennyező anyagainak kibocsátási határértékeiről; 3/2002. (II.22.) KöM rendelet a hulladékok égetésének műszaki követelményeiről, működési feltételeiről és a hulladékégetés technológiai kibocsátási határértékeiről; 17/2003. (IV.4.) GKM-KvVM-PM együttes rendelete az egyes folyékony tüzelő- és fűtőanyagok kéntartalmának csökkentéséről; 18/2001. (V. 23.) rendelet a gépkocsik környezetvédelmi felülvizsgálatáról és ellenőrzéséről; 310/2008. (XII. 20.) Korm. rendelet az ózonréteget lebontó anyagokkal és egyes fluortartalmú üvegházhatású gázokkal kapcsolatos tevékenységekről. Levegőtisztaság-védelem SZIE MKK 22
Levegőminőségi mérések Kibocsátás meghatározása (emisszió mérése) o Minőségi (pl. screening ) o Mennyiségi Levegőterheltség meghatározása ( immisszió ill. légszennyezettség mérése) o Minőségi o Mennyiségi o Előre tervezett vizsgálatok (pl. OLM rendszer), eseti vizsgálatok (engedélyezéshez, ellenőrzéshez kapcsolódóan) Levegőtisztaság-védelem SZIE MKK 23
Emisszió mérése Emisszió = térfogatáram koncentráció [kg/h] folyamatos mérés: mintavétel és helyszíni mérés pl. gázmonitorokkal; szakaszos mérés: helyszíni mintavétel (szorpciós úton) és laboratóriumi mérés. Levegőtisztaság-védelem SZIE MKK 24
Levegőterheltségi szint mérése (OLM) CO, NO, NO 2, NO x, SO 2, O 3, PM 10, PM 2,5, BTEX Levegőtisztaság-védelem SZIE MKK 25
Szálló por szakaszos mérés Levegőtisztaság-védelem SZIE MKK 26
Hazánk levegőminőségi állapota általánosan jónak mondható; bizonyos légszennyező anyagok (pl. CO, SO 2 ) esetén az elmúlt évtizedben jelentős javulás, egyes anyagok esetén stagnálás, romlás (szálló por, NO x ). PM10 határérték túllépések a mérőpontok százalékában (2005-2012) Nitrogén-dioxid éves terheltségi szint alakulása (2003-2011) Levegőtisztaság-védelem SZIE MKK 27
Hazánk speciális földrajzi levegőtisztaság-védelmi helyzete Levegőtisztaság-védelem SZIE MKK 28
Transzmisszió - Légszennyező anyagok terjedésének modellezése Levegőtisztaság-védelem SZIE MKK 29
Speciális modellező szoftverek, levegővédelmi hatások vizsgálata pontforrás, vonalforrás, felületi forrás; folyamatos vagy időben változó kibocsátás; széladatok, sugárzási viszonyok, domborzati adatok, növénytakaró adatai, beépítettség adatai; hatásterület átlagos adatokkal; hatásterület a kedvezőtlen terjedési viszonyokra. Levegőtisztaság-védelem SZIE MKK 30
Kibocsátás csökkentése aktív eljárások: a technológiai folyamatban a légszennyező anyagok képződésének lehetőségét csökkentjük; passzív eljárások: csővégi technológiák, leválasztó berendezések, pl.: o szorpciós eljárások (pl. gázmosók); o termikus, katalitikus eljárások; o oxidációs eljárások; o szűrők. Levegőtisztaság-védelem SZIE MKK 31
Köszönöm a figyelmüket! Levegőtisztaság-védelem SZIE MKK 32