LEVEGŐS HATÁSTERÜLET MEGHATÁROZÁS KÉRDÉSEI KOTHENCZ JÁNOS GYÖRGY FERENC
Az előadás témájáról A hatásterülettel kapcsolatos definíciók: 1995. évi LIII. törvény: hatásterület: az a terület vagy térrész, ahol jogszabályban meghatározott mértékű környezetre gyakorolt hatás a környezethasználat során bekövetkezett vagy bekövetkezhet 314/2005. (XII. 25.) Korm. r. 7. melléklete (HT): közvetlen hatásterület: az egyes hatótényezőkhöz hozzárendelhető területek, amelyek lehetnek: a) a földbe, vízbe, levegőbe való egyes anyag- vagy energia kibocsátások terjedési területei az érintett környezeti elemben. 306/2010 (XII.23) Korm. r. határozza meg a: helyhez kötött diffúz forrás hatásterületét, helyhez kötött pontforrás hatásterületét.
Helyhezkötött légszennyező források A 306/2010 (XII.23) Korm. r. szerint: Helyhez kötött légszennyező forrás: levegőterhelést okozó vonalforrás, valamint az a levegőterhelést okozó pont-, vagy diffúz forrás, amely működése közben helyét nem változtatja meg Légszennyező pontforrás: az a levegőterhelést okozó forrás, amelynél a légszennyező anyag kibocsátási jellemzői (térfogatáram, kibocsátási koncentráció, hőmérséklet, nyomás) méréssel vagy műszaki számítással egyértelműen meghatározhatók Légszennyező diffúz forrás: olyan levegőterhelést okozó tevékenység, kibocsátó felület vagy berendezés, amely nem minősül légszennyező pontforrásnak
Helyhezkötött pontforrás hatásterület definíciók A 306/2010 (XII.23) Korm. r. szerint a vizsgált pontforrás körül lehatárolható azon legnagyobb terület, ahol a pontforrás által maximális kapacitáskihasználás mellett kibocsátott légszennyező anyag terjedése következtében a légszennyező pontforrás környezetében a talajközeli és magaslégköri meteorológiai jellemzők mellett, a füstfáklya tengelye alatt a vonatkoztatási időtartamra számított várható talajközeli levegőterheltség-változás a) az egyórás (PM 10 esetében 24 órás) légszennyezettségi határérték 10%-ánál nagyobb, b) a terhelhetőség 20%-ánál nagyobb, vagy c) az egyórás (PM 10 esetében 24 órás) maximális érték 80%- ánál nagyobb.
Helyhezkötött diffúz forrás hatásterület definíciók A 306/2010 (XII.23) Korm. r. szerint : a vizsgált diffúz forrás körül lehatárolható azon legnagyobb terület, ahol a diffúz forrás által maximális kapacitáskihasználás, ennek hiányában jellemző üzemállapot mellett kibocsátott műszaki becsléssel meghatározható légszennyező anyag terjedése következtében a légszennyező diffúz forrás környezetében a talajközeli és magaslégköri meteorológiai jellemzők mellett, a füstfáklya tengelye alatt a vonatkoztatási időtartamra számított várható talajközeli levegőterheltségváltozás a) az egyórás (PM10 esetében 24 órás) légszennyezettségi határérték 10%-ánál nagyobb, b) a terhelhetőség 20%-ánál nagyobb, vagy c) az egyórás (PM10 esetében 24 órás) maximális érték 80%- ánál nagyobb
Légszennyező pont és diffúz forrás létesítés 306/2010. (XII. 23.) Korm. R. 5. melléklet szerint: a hatásterület lehatárolása, előzetes vizsgálati eljárás, környezeti hatásvizsgálati eljárás, EKHE-eljárás, környezetvédelmi felülvizsgálati eljárás, hulladékégetés esetén az érvényes szabvány szerinti vagy azzal egyenértékű számítással, egyéb esetben egyszerűsített számítással.
Meteorológia - szabványok Érvényes szabványok: MSZ 21457 1-7:2002 Légszennyező anyagok terjedésének meteorológiai jellemzői szabványsorozat, pl.: 4 - Felszín közeli légréteg dinamikai jellemzői, 5 - Keveredési rétegvastagság: földfelszíni és magaslégköri adatokból, órás felbontásban, Visszavont szabványok: MSZ 21457 1-4: 1979-1980 Légszennyező anyagok transzmissziós paraméterei szabványsorozat mindegyike.
Terjedés számítás szabványok Érvényes szabványok: MSZ 21459 1-5 :1981-1985 Légszennyező anyagok transzmissziójának meghatározása szabványsorozat, pl: 1 Pontforrás, 2 Területi (felületi) forrás és vonalforrás, 3 Több és összetett forrás szennyező hatásának számítása. Visszavont szabvány: -
Hatásterület meghatározásához szükséges adatok, feltételek Kibocsátási adatok: Pontforrás, Diffúz forrás, Térképi, térinformatikai adatok, Meteorológiai adatok, Alkalmas számítási módszer, szoftver: rövid átlagolási időre, Hosszú átlagolási időre.
Kibocsátási adatok meghatározása - pontforrások 6/2011. (I. 14.) VM rendelet 12. (1): Helyhez kötött légszennyező pontforrás kibocsátás ellenőrzése: a) folyamatos mérés, b) időszakos mérés, vagy c) számítás, műszaki becslés, anyagmérlegek készítése A pontforrás adatai rendszerint rendelkezésre állnak: Kürtő adatai: elhelyezkedés, magasság, átmérő, geometria, kiáramlás módja és iránya... Véggáz adatai: térfogatáram, hőmérséklet, O 2 -taralom Légszennyező anyag adatai: koncentrációk, határértékek, (Bűz adatai: szagkoncentráció.)
Kibocsátási adatok meghatározása diffúz források A diffúz források kibocsátási adatai általában nem állnak közvetlenül rendelkezésre! 6/2011. (I. 14.) VM rendelet 17. : Ha a folyamatos vagy időszakos mérés alkalmazása nem kötelező vagy technikailag nem végezhető el, a kibocsátás ellenőrzése anyagmérlegen vagy más módszer alkalmazásán alapuló számítással történik. Fő forrástípusok, melyek adataira általában szükség van: Épületforrás, berendezés, Tartály, tartálypark, Kibocsátó felületek pl. területrész, felszín, depónia, fáklyaláng, stb.
Diffúz forrás kibocsátási adatok meghatározása - példák Kibocsátott levegőmennyiség meghatározása pl.: Szabad felület nagysága, Épület nyitott felületei (vízszintes, függőleges), Légcsere: természetes, mesterséges, fali- és tető ventillátorok, Légszennyező anyag mennyiség meghatározása pl.: Helyi mérésekből, mérlegekből történő számítással, BREF-ekben lévő fajlagos kibocsátások alapján, EURO 1-6 járműkategóriánkénti fajlagos kibocsátások alapján, Tartályok: EPA Tanks emisszió számítási módszerrel, Stb.
Források - életciklus Létesítéskor, felhagyáskor működő források (Előzetes vizsgálat, hatásvizsgálat, EKHE jelentős módosítása során) Üzemeléskor működő források, Típusuk mindkét esetben lehet: Pont- és diffúz forrás, Vonalforrás, A hatásterület meghatározása fenti esetekben szükséges.
Modellezéssel szembeni követelmények A cél a valóság lehető legjobb leírása és értékelése! Alapvetően szükséges: Tevékenység- és helyszín-orientált kiindulási adatok rendelkezésre állása, Nemzetközileg javasolt, fejlett számítási módszer és modellező szoftver használata, Hatályos magyar szabványoknak legyen megfelelő, vagy egyenértékű a modellezés számítási módszere, Térinformatikai ábrázolás támogatása. Jelenlegi gyakorlat: általában nem teljesíti a fenti követelményeket!
Modellezés Az általunk használt szoftver Módszer: Industrial Source Complex, Gausstípusú diszperziós modell, órás gyakoriságú földközeli és magaslégköri adatok feldolgozására, Matematikai modell: EPA által kidolgozott modell, Meteorológiai modell: a Lakes Environmental által kifejlesztett AERMET-View-9.0.0 szoftver. Transzport modell: a Lakes Environmental által kifejlesztett AERMOD-View-9.0.0 szoftvert. Pont-, vonal-, épület és más diffúz források kezelésére. Több, tetszőleges típusú és számú forrás együttes modellezésére alkalmas.
Térképi alapok Használatos vetületi rendszerek: Helyi vetületi rendszer, Egységes országos vetület (EOV), UTM (Universal Transverse Mercator) Rendelkezésre álló térképi alapok: Földhivatali halyszínrajzok, Település rendezési tervek, MÁFI 10 000 térképek, Google Maps, Earth térképek és légifotók, 3D: pl. SRTM (Shuttle Radar Topography Mission).
2D topográfiai alap
3D SRTM topográfiai alap (90m)
Meteorológiai alapadatok Eddigi modellezési gyakorlat: Számolótábla: egy szélirányban x-y diagram, Téli/nyári szélrózsa és stabilitási kategóriák, Adatok rendelkezésre állása: a hatályos szabványok szerint szükséges adatok rendelkezésre állnak érvényben lévő szabványok szerinti órás gyakoriságú és magas légköri adatok szerint, Meteorológiai adatbázis a modellezéshez: Legközelebbi 3 állomás adataiból interpolálva, 26 változó adatai, 8760 óra évente.
Meteorológia szélrózsa
Immissziós adatok Területre jellemző levegőterheltségi szint eredményeinek rendelkezésre állása, háttérterhelés, terhelhetőség meghatározása: OLM mérőhálózat vizsgálati eredményei: Automata mérőállomás, Manuális mérőállomás, Helyi célorientált mérések, Légszennyezettségi zóna besorolás: A-B-C-D-E-F és O-I, O-II, Alsó és felső vizsgálati küszöb
Modell felépítése Üzemmenet: maximális kapacitás kihasználtság, vagy átlagos üzemmenet, Pontforrások kibocsátása, Épületforrások kibocsátása: ablak, lamella, tetőszellőző, kibocsátási magasságok/felületek, légcsere, ventilláció, Depóniák kibocsátása: tényleges kibocsátó felület, geometria, tető, oldalfal, Vonalforrások kibocsátása: ki/beszállítás és belső anyagmozgatás, Adatok rendelkezésre állása, bizonytalansága: mért, számított, becsült adatok, Valóság közelítése a modellben: komplex telephelyi kibocsátás számítás szükséges
a) Definíció egyszerű eset Pontforrás adatai: Pontforrások jele Térfogatáram, Nm 3 /h Nitrogén-oxidok, mg/ Nm 3 Kürtő magasság, m Keresztmetszet, m 2 P-01 P-05 11 204 1 949 4 0,2 Modellezés eredménye: Légszennyező anyag Egyórás határérték, µg/m 3 a) eset szerinti koncentráció (1 órás h.é. 10%-a), µg/m 3 ) Modellezett Hatásterületi rövid idejű max., távolság, m µg/m 3 Nitrogénoxidok 200 20 95,0 (212 m) 494
a) definíció- egyszerű eset - modellezés eredménye
a) definíció - komplex telephely 3 m/s DDK-i szél
a) definíció - komplex telephely Éves átlagos szél
a) Definíció - komplex telephely 3 m/s DNy-iszél
a) definíció - komplex telephely eredmények, kérdések Szélirány Szélsebesség, m/s Maximum, OU/m 3 Hatásterületi kör sugara, m Súlyponttól Forrástól Éves átlagos szélirány 3 20,1 215 120 Város felé fújó 3 19,9 302 124 DNy-i 3 14,9 312 96 A hatásterület meghatározás során felmerülő kérdések: A hatásterület középpontját hová kell tenni (súlypont, forrás)? A legrosszabb eseti megközelítés (legnagyobb távolság) alkalmazandó-e?
a) definíció létesítés hatásterülete
a) definíció létesítés kibocsátásai Létesítéskor történő kibocsátás egy esetre: Géptípus, fajlagos kibocsátás NO x CO SO 2 CH Szilárd anyag Földmunkagépek g/h 150 1000 120 30 200 Traktorok, g/km 8 3 0,15 2 60 Tehergépkocsi (átlag 10-30 km/h), g/km 8 8 0,1 2 30 Összes kibocsátás 0,2443 1,602 0,1921 0,0491 0,3507
a) definíció létesítés eredményei
a) definíció létesítés hatásterülete
a és c) definíció különbsége Azonos légszennyező források kibocsátása nitrogén-oxidok rövid átlagolási idő szerint történő modellezésének eredményei a két definíció szerint: Modellezett maximum, Maximum távolsága (m) Maximum 80% c) eseti hatásterület távolság, m a) eseti hatásterület távolság, m 43,2 1520 34,6 1824 4609
a) és c) definíció eredménye
c) definíció túlzó esete Szilárdanyag kibocsátó források jellemzői: Pontforrások száma: 5 db Kéménymagasság: 50-100 m Térfogatáram: 23.000-150.000 m 3 /h Rövid idejű Maximum Maximum 80%-a, c) eseti maximum, µg/m 3 távolsága, m µg/m 3 hatásterület, m 0,228 (Határérték: 200) 9 258 0,182 17 731
c) definíció túlzó esete - modellezés, hatásterület
b) definíció b) definíció: a terhelhetőség 20%-ánál nagyobb, Terhelhetőség: a légszennyezettségi határérték és az alap levegőterheltség különbsége, Alap levegőterheltség: a forrás működése nélkül kialakult átlagos levegőterheltségi szint.
b) definíció kibocsátás, hatásterület Kibocsátási adatok Pontforrások Kürtő magasság, m Hatásterület számítás Térfogatáram, m 3 /h Koncentráció, mg/m 3 P-01 P-10 10 1 500 4 Éves határérték, µg/m 3 Háttérérték, µg/m 3 Terhelhetőség, µg/m 3 Maximum, µg/m 3 Hatásterület, m 5,0 4,5 0,1 4,26 10 750
b) definíció modellezés eredménye
Modellezés 3D-ben 2D 3D felülnézet
Modellezés 3D-ben rövid idejű
Modellezés 3D-ben hosszú idejű
Modellezés 3D-ben hatásterület különbségek Rövididejű modell: Módszer Maximum, µg/m 3 Maximum távolsága, m a) hatásterületi távolság, m c) hatásterületi távolság, m 2D 43,2 1 520 8 538 1 824 3D 40,6 1 520 3 605 1 714 Hosszúidejű modell: Módszer Maximum, µg/m 3 Maximum távolsága, m Hatásterületi távolság, m 2D 3,01 350 12 972 3D 4,26 75 10 750
Következtetések és nyitott kérdések Következtetések, nyitott kérdések: Megfelelő pontosságú, ellenőrzött kiindulási adatok szükségesek, Az előírásoknak megfelelő modellezési módszert kell alkalmazni, Az előírásoknak megfelelő meteorológiai adatbázisra van szükség, Hatásterület kérdéses problémáira szakmai választ szükséges kapni.
KÖSZÖNÖM A FIGYELMET!