Az ózon története Az ózon (O3) a földi f élet szempontjából l a legfontosabb nyomgáz z a légkl gkörben. Tudományos hátth ttér. Jellemzői. Keletkezése. Sztratoszférikus rikus ózon. Troposzférikus rikus ózon. Trendjei. Forrásai és s nyelői. Miért véd v d az ózonréteg? Ózonlebontó anyagok: CFC-k. Nemzetközi zi állásfoglalások. sok. Ózon Protokoll és s módosm dosítások. sok. Ha nem lenne Protokoll. Feladatok. Kulcshatározatok. A Montreali Protokoll tanulságai.
Az ózon eloszlása a légkörben 80 MEZOS OSZFÉRA 60 SZTRATOSZFÉRA 40 20 km 0 50 100 150 TROPOSZF ZFÉRA Ózon parciális nyomás (ηb)
Tudományos háttér I. Történet 1839: Schönbein C.F. felfedezi az ózont, miközben elektromos kisüléseket tanulmányozott. 1850-es évek: Az ózont természetes légköri összetevőként említették. 1880: Kísérletek alapján az ózon erősen elnyeli a Nap ultraibolya (UV) sugárzását. 1881: Hartly föltételezte, hogy a napsugárzás spektrumából hiányzó 0,3 μm-nél rövidebb hullámhosszúságú sávot az ózon nyeli el. 3
Tudományos háttér II. Történet 1913: Kimutatták, hogy a légkör ózontartalmának legnagyobb része a sztratoszférában található. 1918: Kimutatták, hogy a talaj közeli levegő ózonmennyisége ( 40 ppb) közel sem elegendő a légoszlop teljes ózontartalmának megmagyarázásához. 1920: Dobson G.M.B. (oxfordi kutató) műszert készített a teljes légköri ózontartalom mennyiségi vizsgálatára. 1930-as évek Götz (svájci) meghatározta a maximális eleje: ózonkoncentráció szintjét ( 22 km). 4
1. Az ózon (O 3 ) a földi élet szempontjából a legfontosabb nyomgáz a légkörben 1.1. Jellemzői Az ózon (O 3 ) az oxigén háromatomos módosulata annál másfélszer sűrűbb. Neve görög eredetű jelentése: szagot árasztó. Színe halványkék, irritálja az orrot és a torkot, továbbá robbanásveszélyes és mérgező. A troposzférában és a sztratoszférában egyaránt megtalálható, rövid tartózkodási idejű nyomgáz ún. változó gáz. 5
Az ózonnak a légkörben természetes úton történő képződése és lebomlása napjainkig egyensúlyban volt. Ózon akkor keletkezik, ha az oxigén-molekulák elnyelik a 0,24 μm-nél kisebb hullámhosszúságú ultraibolya sugárzást, s akkor bomlik le, ha azok abszorbeálják a 0,29 μm-nél nagyobb hullámhosszúságú ultraibolya sugárzást. E két folyamat kombinációja egy viszonylag állandó ózonmennyiséget tart fenn a sztratoszférában, mely elnyeli a napsugárzás ultraibolya hullámhossztartományának kb. 90 %-át, elsősorban a 0,2-0,33 μm közötti tartományban. Sugárzási (fotokémiai) szempontból messze a legaktívabb nyomgáz mind térben, mind időben igen nagy a változékonysága. Elnyeli a káros ultraibolya sugárzást sztratoszférikus hőmérsékleti inverzió. 6
A vízgőz és a szén-dioxid után a harmadik legnagyobb üvegházgáz potenciállal rendelkező nyomgáz. A légköri ózon 10 %-a a troposzférában, 90 %-a a sztratoszférában található, a legnagyobb ózontartalom 10-20 km magasságban fordul elő. Az ózon térfogati aránya a légkörben (sztratoszférikus érték): VccO 3 = 10 ppmv. Mértékegysége: Dobson (1 Dobson = 10-2 mm); azt a rétegvastagságot jelenti, amellyel az ózon normális légköri viszonyok mellett a Föld felszínét egyenletesen beborítaná; a légkör átlagos ózontartalma 300 Dobson (trópusokon 220 Dobson; az arktikus régióban 600 Dobson. 7
Az Egyenlítő közelében termelődik, a légáramlások szállítják a magas szélességek felé. A legkisebb az ózonkoncentráció az Antarktisz fölötti sztratoszférában (ózonlyuk), ahol a déli félgömbi tavasz (szeptember) idején éri el minimumát. 1.2. Keletkezése 1.2.1. Sztratoszférikus ózon Az ózon a molekuláris oxigénből a Napból érkező ultraibolya sugárzás hatására fotodisszociáció révén keletkezik. Legegyszerűbb teljes fotokémiai ciklusát a Chapman-formulák mutatják be: 8
O 2 + hv O + O O + O 2 +M O 3 + M (1) O 3 + hv O + O 2 O + O 3 O 2 + O 2 [Egy bináris reakció szimbolikusan a következő módon írható föl: X + Y V + W, ahol X és Y a reagensek, V és W a végtermékek. Az X + Y + M V típusú hármas reakcióban a harmadik test harmadik molekula azaz M szabályozza az energiát és az impulzust a reagensek és a végtermékek között.] [A hv szimbólumban h a Planck-féle állandó (h = 6,6262 10-34 J s), v (s -1 ) pedig a sugárzás frekvenciája.] Az (1) formulákban az utolsó reakció reprezentálja az ózonveszteséget (az oxigén újraképződik). Az előrejelzett ózonkoncentráció azonban túl magas ózonszint-csökkentő folyamatokat (rekombináció) is melyeket olyan nyomgázok, mint pl. a hidrogén, nitrogén és klór katalizálnak figyelembe kell venni. 9
Hidrogén katalizál: [lásd: A vízgőz fejezet, (1) egyenlet] OH + O 3 HO 2 + O 2 HO 2 + O 3 OH + 2O 2 (2) O 3 +O 3 3O 2 és a folyamat kezdődik újra. Nitrogén katalizál: A sztratoszférikus ózont két természetes eredetű anyag bontja: (a) a nitrogén-monoxid (NO) és s a (b) a nitrogén-dioxid (NO 2 ). 10
Eredetük a talajbaktériumok által előállított N 2 O. NO + O 3 NO 2 + O 2 (3) NO 2 + O NO + O 2 és a folyamat kezdődik újra. Klór katalizál: [lásd: A klór-fluor-karbon vegyületek c. fejezet, (2) egyenlet] és a folyamat kezdődik újra. Cl + O 3 ClO + O 2 ClO + O Cl + O 2 (4) O + O 3 2 O 2 11
Becslések szerint egyetlen Cl-atom átlagos sztratoszférikus tartózkodási ideje alatt kb. 100.000 db O 3 mulekulát bont le. A klór nyelői a sztratoszférában: (a) klórnitr rnitrát t (CLONO 2 ) (b) sósav (HCl) ClO + NO 2 ClONO 2 (5) CH 4 + Cl HCl + CH 3 (6) Az ózon a fotokémiai reakciók sorozatán át némely üvegházgáz elbomlásához közvetlenül, másokéhoz közvetve járul hozzá. Az ózon a középső sztratoszférában közvetlenül megtámadhatja a dinitrogén-oxidot: 12
O 3 + hv O( 1 D) + O 2 (7) O( 1 D) + N 2 O NO + NO [O( 1 D): az oxigén atomok elektronikusan gerjesztett első állapotára ( 1 D) utal.] Az N 2 O légköri élettartama a sztratoszférában végbemenő fotolízistől függ: N 2 O + hv N 2 + O( 1 D) (8) Hasonló módon történik a CFC-k lebontása is. Az N 2 O (és a CFC-k) O( 1 D) által történő lebontásával keletkező komponensek a leginkább reakcióképes légköri összetevők. 13
1.2.2. Troposzférikus ózon A felszín közeli szennyezett levegőben az ózonképződés a következő módon történik. A 0,41 μm-nél kisebb hullámhosszúságú napsugárzás disszociálja a nitrogén-dioxidot nitrogén-monoxidra és atomos oxigénre: NO 2 + hv NO + O (9) Ezután az atomos oxigén egyesül egy molekuláris oxigénnel egy harmadik molekula (M) jelenlétében, s ózont képez: O 2 + O + M O 3 + M (10) 14
Az ózon ezt követően lebomlik, s nitrogén-dioxidot képez: O 3 + NO NO 2 + O 2 (11) Ha van napsugárzás, az újonnan képződött nitrogén-dioxid elbomlik nitrogénmonoxidra és atomos oxigénre: Innen pedig a folyamat kezdődik újra. NO 2 + hv NO + O (12) 15
A troposzférában a szénhidrogének antropogén forrásai a nitrogén-oxidok és a szén-monoxid elősegítik az ózon képződését. A troposzférikus ózonkoncentráció lényegesen növekszik az északi félgömbön, a déli félgömbihez képest antropogén hatás. Az ózon keletkezése a legegyszerűbb szénhidrogénből metánból (antropogén forrásai vannak) magas nitrogén-monoxid (NO) koncentráció esetén (antropogén forrásai is vannak) a következő: NO 1 2 CH 4 + OH + 9 O 2 CO 2 + H 2 + 2 H 2 O + 5 O 3 (13) A repülőgépek motorja által a felső troposzférába juttatott NO a (13) reakcióhoz hasonló folyamat révén ózontöbbletet eredményezhet. Növekvő sztratoszférikus ózonkoncentráció globális felmelegedés? 16
1.3. Trendjei A globális sztratoszférikus ózonmennyiség 0,2 % / év sebességgel csökken. E csökkenés függ a földrajzi szélességtől, az évszaktól és a tszf. magasságtól. A legnagyobb ózoncsökkenés a magas szélességeken télen és tavasszal, valamint a középső és felső sztratoszférában tapasztalható. Az Antarktisz fölötti ózonlyuk Az z 1970-es évek közepe k óta képzk pződött. A mért m csökken kkenés s az ózon koncentráci ciójában (ami a vertikálisan integrált ózonoszlopot jelenti) elérte, sőt s t meghaladta az 50 %-ot% a déli d félgömbi tavasz idején. 17
Az ózonlebontás s a 15-25 km magasságok gok között k a legintenzívebb. Az ózonlyukat a CFC-gázokb zokból l képzk pződött klór és s a jégkristj gkristályokból álló poláris sztratoszférikus rikus felhők k közötti k heterogén n kémiai k kölcsönhatások hozzák k létre. l Az ózonlyuk zonlyuk az 1980-as évek során n fokozatosan mélym lyült, lt, s ez a folyamat azóta leállt llt (ami azt jelenti, hogy a további csökken kkenés közelítőleg leg a 15-25 km közötti magasságok gok ózonmennyiségére fog korlátoz tozódni). A lyuk főként f azon térst rség g vertikális és s horizontális kiterjedésére re korlátoz tozódik, ahol a sztratoszférikus rikus felhők k képzk pződnek. Az északi félgf lgömbön n a legújabb téli t mérések m viszonylag csekély sztratoszférikus rikus ózonlebontást jeleznek, szemben a déli d félgf lgömbivel. 18
Az északi szaki félgf lgömb magas széless lességeinek enyhébb téli t hőmérsh rsékletei nem kedveznek a poláris sztratoszférikus rikus felhők k folyamatos és s kiterjedt képződésének, sem a poláris örvény dinamikai stabilitásának, melyek mindegyike hozzájárul az ózonszint erőteljes csökken kkenéséhez a déli d félgömb sztratoszférájában. Az ózonlyuk keletkezéséhez a téli poláris örvényes cirkuláció bizonyos fokú stabilitására van szükség kedvező feltételek a jégszemek képződéséhez. A jégszemekből álló felhők jelenléte és az ózonszint erőteljes csökkenése viszont befolyásolják az örvény sugárzási energiamérlegét, s így annak stabilitását. 19
A troposzférikus ózon mennyisége az északi félgömbön kb. 1 %-os évi sebességgel növekszik. Ez a növekedés az antropogén eredetű nitrogén-oxidok, metán, egyéb szénhidrogének, és a szénmonoxid kibocsátásával összefüggő fotokémiai folyamatokkal kapcsolatos. A déli félgömbön csupán egy gyenge ózontrend mutatható ki, feltehetően a kisebb mértékű antropogén eredetű légszennyezettség következményeként. Kiszámították a globális ózonkoncentráció lehetséges változásait a kémiai szempontból aktív üvegházgázok (CH 4, N 2 O) és a CFC-k egyidejű növekedése esetére. Az üvegházgázok légköri mennyiségének előrejelzései a 2000-től számított 50-100 évre készültek el, azonban a CFC-kibocsátásokat a Montreali Protokoll és a Londoni Indítvány szabályozta. 20
Előrejelzés: az ózonszint számottevően növekedni fog az északi félgömbi troposzférában, illetve csökken a középső és a felső sztratoszférában. A troposzférikus ózonmennyiség növekedésének oka: (1) (1) nő a metánkibocsátás, (2) nő az ultraibolya sugárzás (a sztratoszférikus ózonlebontás miatt). A sztratoszférikus ózonmennyiség csökkenésének oka: (1) (1) a nitrogén-oxidok és a CFC-k fölhalmozódnak. Az ózonszint változásai jelentős éghajlati visszacsatolásokat tartalmaznak az ilyen szcenáriókban. 21
1.4. Forrásai és nyelői Forrás: természetes: (1) villámlás, (2) egyéb elektromos kisülések, (3) vegetáció [izoprén lombhullató fák, terpén tűlevelű fák]; mesterséges: (1) fénymásológépek, (2) szolárium; Nyelő: (1) légkör; 22
Tudományos háttér II. A mai tudomány A globális ózonréteg fölépülése alapvetően a csökkenő légköri klór- és brómterhelésre vezethető vissza, azonban egyéb tényezők, mint pl. az üvegházgázok, valamint a klímaváltozás is valószínűleg hozzájárul ehhez a folyamathoz. Az ózonlebontó vegyületek együttes koncentrációja az alsó légkörben 1992-1994 között érte el maximumát, s azóta mennyiségük folyamatosan lassú csökkenő tendenciát mutat. A HCFC-k koncentrációja az alsó légkörben növekszik. A klór koncentrációja a sztratoszférában csúcs közeli, illetve elérte maximumát, viszont a brómé még mindig növekszik. 23
Tudományos háttér II. A mai tudomány (folytatás) Az Antarktisz, az Arktisz, valamint a közepes szélességek fölötti ózonlebontás még mindig folytatódik, a CFC-gázok múltbeli emisszióinak következtében. Ez a folyamat az elkövetkező néhány év során éri el maximális értékét. A Montreali Protokoll érvényben van, s az általa megjelölt vegyületek légköri emissziója jelentősen csökkent. Az emiatt várható sztratoszférikus ózonszint növekedés a következő évtizedben fog bekövetkezni. Ha a Föld országai betartják a Montreali Protokoll összes előírásait, a sztratoszférikus ózonréteg még abban az esetben is igen sebezhető marad a következő évtizedben. Ha a Montreali Protokol sérül, illetve előírásai nem teljesülnek, az késlelteti, illetve megakadályozza a sztratoszférikus ózonréteg felépülését. 24
Miért véd az ózonréteg? Az ózonlebontás UV-B sugárzás intenzív növekedéséhez vezet. Az intenzív UV-B sugárzás következményei az alábbiak: A bőrrák és hályog gyakoribb előfordulása; A növények csökkent produktivitása; A betegségekkel szembeni immunitás csökkenése; Aműanyagok tulajdonságai hátrányosan megváltoznak; 25
CFC-k: Ózonlebontó anyagok 1928: Feltalálják a CFC-ket; 1950-1970: A CFC-gázok előálíltása és használata gyorsan növekszik az 1950-1970 közötti időszakban. Felhasználták aeroszolokban, hűtőszekrényekben (hűtőfolyadék), légkondicionálókban, és habok előállításához. 26
Ózonkutatások 1971: Kimutatták a CFC-gázokat a légkörben. 1974: Rowland és Molina a CFC-gázokat összefüggésbe hozza az ózonlebontással. 1977: A UNEP az WMO-val együttműködve akciótervet állított össze a sztratoszférikus ózonréteg védelmére, s létrehozott egy vele foglalkozó koordinációs bizottságot (CCOL). 1985: A brit antarktiszi expedíció által publikált megállapítások az Antarktisz fölött tavasszal megfigyelt ózonlyukról. 27
Repülőgépes ózon- és reaktív klór mérések az Antarktisz fölötti ózonlyukban, 1987 (Füstölgő fegyver...) 3000 1,5 2500 ózon (a skála balra) ózonkoncentráció (ppb) 2000 1500 1000 1,0 0,5 Reaktív klór koncentráció (ppb) 500 0 reaktív klór (a skála jobbra) antarktikus sarkvidéki levegő 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 földrajzi szélesség, S 0 28
Ózonkutatások (folytatás) 1985: A sztratoszférikus ózon első tudományos megbecslése. 1987: Megfigyelések szerint minél több a klór a légkörben, annál kevesebb a sztratoszférikus ózon. 1989: A sztratoszférikus ózonkoncentráció tudományos megbecslése a Bécsi Egyezmény és a Montreali Protokoll szerint. 1991: Az ózonlebontás mértékének tudományos megbecslése a Bécsi Egyezmény és a Montreali Protokoll szerint. 29
Ózonkutatások (folytatás) 1994: Az ózonlebontás mértékének tudományos megbecslése a Bécsi Egyezmény és a Montreali Protokoll szerint. 1995: Az ózonlebontás terén végzett úttörő munkájukért három kutató (Crutzen, Molina és Rowland) Nobel-díjban részesült. 1998: Az ózonlebontás mértékének tudományos megbecslése a Bécsi Egyezmény és a Montreali Protokoll szerint. 2002: Az ózonlebontás mértékének tudományos megbecslése a Bécsi Egyezmény és a Montreali Protokoll szerint. 30
Nemzetközi állásfoglalások 1985: Bécsi Egyezmény a sztratoszférikus ózonréteg védelmére. Az egyezmény felhívást tesz közzé az ózon-lebontó anyagok (ODS) emisszióinak önkéntes mértékű csökkentésére. 1987: Montreali Protokoll menetrendet határoz meg a sztratoszférikus ózonréteget lebontó CFC-k és halonok előállításának és felhasználásának a csökkentésére. 31
1990,92,95,97,99: Nemzetközi állásfoglalások (folytatás) A felek a londoni, koppenhágai, bécsi, montreali és a pekingi találkozókon kiegészítéseket és módosításokat hagytak jóvá a Montreali Protokollban, hogy pontosítsák / felgyorsítsák a CFC-k kiváltásával kapcsolatos terveket / intézkedéseket, valamint további ózonlebontó anyagokat vettek föl a listára. 1994: A fejlődő országok által előállított és felhasznált halonokat kivonják a forgalomból, kivéve a rendkívül fontos alkalmazásokat. 32
Ózon Protokoll és módosítások, ratifikációs státus (Information sent to the Ozone Secretariat by the Depositary, UN Office of Legal Affairs, July, 2003) 200 180 160 140 120 100 80 60 40 20 0 1986 1987 1988 1989 1990 1991 1992 1993 1994 1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 Number of Countries Vienna Convention (185) Montreal Protocol (184) London Amendment (165) Copenhagen Amendment (150) Montreal Amendment (101) Beijing Amendment (50) Year 33
A Montreali Protokoll ratifikálása Azon orsz (2003 július) ratifikált Afganisztán Bhutan Cook-szigetek Egyenlítői Guinea Eritrea Irak Azon országok, melyek NEM lták a Montreali Protokollt Niue Andorra Holy Sea San Marino Kelet-Timor Azon országok, melyek NEM ratifikálták a Montreali Protokollt (11 ország) 34
Nemzetközi állásfoglalások (folytatás) 1995: A felek megegyeztek abban, hogy tízéves haladékot adnak a fejlődő országoknak az összes ózonlebontó anyag kiváltására. 1996: A fejlődő országok által előállított és felhasznált CFCgázokat, szén-tetra-kloridot és metilkloroformot kivonják a forgalomból, kivéve a rendkívül fontos alkalmazásokat. Ugyanakkor a HBFC-k felhasználását az összes résztvevő fél számára leállították. 1997: Az összes ózonlebontó anyag importja és exportja engedélykötelessé válik a Montreali Protokoll összes aláírója számára, annak érdekében, hogy az illegális kereskedelmet felügyelhessék. 35
A Föld CFC-termelése, 1950-2002 1400 Source: DuPont, Worldwatch estimates and Ozone Secretariat Montreal Protocol Signed (1987) 1200 1000 First Ozone depletion theory published (1974) Thousand Tons 800 600 400 200 0 1950 1960 1970 1980 1990 2000 2010 36 Year
Pénzügyi mechanizmus a Montreal Protokoll Multilaterális pénzügyi alapja 1991: A multilaterális pénzügyi alapot a UNDP, UNEP, UNIDO és a Világbank, mint végrehajtó szervezetek hozták létre azon célból, hogy pénzügyi és technikai segítséget nyújtsanak a fejlődő országok számára (5. cikkely), hogy képessé tegyék őket a kontroll mérések elvégzésére. A Protokoll multilaterális pénzügyi alapja igen sikeres. Az Alap 1991-2002 között 1,5 milliárd USD összeget osztott szét több mint 100 fejlődő országnak, hogy kiváltsa azok CFC-fogyasztásának több mint a felét. Az Alap addig folytatja tevékenységét, amíg a CFC-gázok teljes kiváltása meg nem történik. 37
szám A Montreali Protokoll multilaterális pénzügyi alapjának feltöltése, 1990 időszak összeg kumulatív millió USD év / helyszín 1* 1991-1993 200 200 1991 / Nairobi 2 1994-1996 455 655 1993 / Bangkok 3 1997-1999 466 1.121 1996 / Costa Rica 4 2000-2002 440 1.561 1999 / Beijing 5 2003-2005 474 2.035 2002 / Rome * 1990-ben a II/8. sz. határozat megalkotói 160.000.000 USD összegű átmeneti alapot hoztak létre, mely 1991-re 200.000.000 USD-ra növekedett. 38
A Montreali Protokoll multilaterális pénzügyi alapjának kumulatív feltöltése Cumulative Replenishment (million US$) 2,500 2,000 1,500 1,000 500 - New Replenishment 1991-1993 1994-1996 1997-1999 2000-2002 2003-2005 Replenishment Period 39
Az MLF kumulatív juttatásai és szolgáltatásai; az ODS kiváltása, 1991 ( Source: MLF Executive Meetings Reports ) 140000 120000 Cumulative ODP Tonnes Cumulative Funds Approved 1400 1200 ODP Tonnes of CFC 100000 80000 60000 40000 1000 800 600 400 US$ Million 20000 200 0 1991 1992 1993 1994 1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 Year 40 0
Szervezet A Montreali Protokoll multilaterális pénzügyi alapjából a végrehajtó szervezetek által kiutalt támogatások (2003. július 11.-i állapot) millió USD 1. UNEP 74.1 (információ áramlás, ország-programok elkészítése, intézményi megerősítés, hálózatépítés és képzés) 2. UNDP (technikai segítség és befektetési projektek) 409.0 3. UNIDO (befektetési projektek) 319.2 4. Világbank (befektetési projektek) 621.4 Összes 1.423.7 41
A Globális Környezeti Képesség (Global Environment Facility = GEF) szervezete támogatta az Orosz Föderációt, valamint a többi Kelet- és Közép-Európai országot (Countries with Economies In Transition = CEIT) abban, hogy végrehajtsák a Montreali Protokoll rendelkezéseit. Az Orosz Föderáció 20012-ben váltotta ki CFC- és halonelőállítását és felhasználását. A GEF 160 millió USD támogatást hagyott jóvá több, mint 18 ország számára. A támogatott országok a következők: Bulgária, Csehország, Magyarország, Lengyelország, Szlovákia, Orosz Föderáció, Szlovénia, Belorusszia, Örményország, Azerbajdzsán, Tadzsikisztán, Türkménisztán, Ukrajna, Üzbégisztán, Észtország, Kazahsztán, Lettország és Litvánia. Átmeneti gazdasággal rendelkező (CEIT) országok 42
CEIT országok (folytatás) A GEF anyagi támogatásával ezen országok együttes CFCfelhasználása az 1986-ban előállított 146.000 tonnáról 2001-ben mindössze 1.340 tonnára csökkent. Ily módon ezen országok 2001-re csaknem teljesítették a Montreali Protokoll A, illetve B mellékletében található ODS-anyagok kiváltását. A GEF további 60 millió USD kiegészítő támogatást ajánlott fel a CEIT országok számára a HCFC és a metilbromid kiváltására. 43
Eredmények A CFC-gázok és a halonok globális előálíltása több mint egymillió tonnával (89 %-kal) csökkent 1986 és 2000 között. A globális felhasználás ugyanezen időszakban ugyanilyen mértékben (89 %-kal) csökkent. A klór légköri koncentrációja 1994-ben érte le maximumát, s azóta folyamatosan csökken. Milliónyi hályog és bőrrák kialakulását előztük meg. Ha a Montreali Protokoll előírásait az összes aláíró fél maradéktalanul teljesíti, akkor a sztratoszférikus ózonréteg várhatóan 2050-re fog teljes mértékben regenerálódni. 44
A CFC-11, CFC-12, CFC-113, szén-tetra-klorid, metilkloroform és a teljes gáznemű klór légköri koncentrációi (Source: World Resource 1998-1999, WRI) Gas Abundance in PPT 600 500 400 300 200 100 CFC-11 CFC-12 CFC-113 Carbon Tetrachloride Methyl Chloroform Total Gaseous Chlorine 3000 2500 2000 1500 1000 500 Total Gaseous Chlorine in PPT 0 0 1977 1978 1979 1980 1981 1982 1983 1984 1985 1986 1987 1988 1989 1990 1991 1992 1993 1994 1995 1996 1997 45 Year
A teljes klór mennyisége a sztratoszférában Forrás: a Tudományos Becslési Testület 2002. évi becslése Megjegyzések A teljes klór mennyisége a sztratoszférában elérte maximumát, illetve annak közelében van. A teljes klór és bróm mennyisége az alsó légkörben 1992-1994 között érte el maximumát, s azóta folyamatosan csökken. Az ózonlebontó anyagok (ODS) bejelentett előállítási adataival teljes összhangban, a CFC-11 légköri mennyisége a csúcsértéke közelében van, a CTC és az MCF légköri mennyisége csökken, azonban a HCFC-k és a halonok légköri mennyisége még növekszik. 46
Halonok a légkörben Measured Atmospheric Concentrations of Halon-1211 at Cape Grim, Tasmania H-1211 Mixing Ratio (pptv) 3.6 3.2 2.8 2.4 2.0 1.6 1.2 0.8 0.4 (Source: Stratopheric Ozone 1996) Measured Atmospheric Concentrations of Halon-1301 at Cape Grim, Tasmania H-1301 Mixing Ratio (pptv) 2.4 2 1.6 1.2 0.8 0.4 (Source: Stratopheric Ozone 1996) 0.0 197 8 198 0 198 2 198 4 198 6 198 8 Year 199 0 199 2 199 4 199 6 199 8 0 197 8 198 0 198 2 198 4 198 6 198 8 Year 199 0 199 2 199 4 199 6 199 8 47
Ha nem lenne Protokoll,... 2050-re az ózonlebontás mértéke az északi-félgömb közepes szélességei fölött legalább 50 %-os lett volna, a déli félgömb közepes szélességei fölött pedig legalább 70 %-os, azaz kb. 10-szer nagyobb mértékű lett volna, mint napjainkban. Az UV-B megduplázódott volna az északi, és megnégyszereződött volna a déli félgömbön, ugyanazokon a helyeken. Az ózonlebontó vegyületek koncentrációja a légkörben a jelenleginek az ötszöröse lett volna. E növekedés következményei iszonyúak lettek volna: 19 millióval több nem melanómás rákos megbetegedés, 1,5 millióval több melanómás rákos megbetegedés, 130 millióval több szemhályog megbetegedés. 48
Larger Ozone Losses Avoided Ozone-Damaging Stratospheric Chlorine/Bromine 20,000 No Protocol Abundance (parts per trillion) 15,000 10,000 5,000 Montreal Protocol Copenhagen Amendments 0 Year 20,000 18,000 16,000 Total Melanoma Deaths Non-Melanoma Deaths Deaths Averted 14,000 12,000 10,000 8,000 6,000 4,000 2,000 0 49 1980 2000 2020 2040 2060 2080 2100 Year
Feladatok Számos ország még nem ratifikálta a Montreali Protokoll kiegészítéseit. A fejlődő országokban folytatni kell a CFC-gázok előállításával és felhasználásával kapcsolatos kontroll méréseket: 1. A fejlődő országok az ózonlebontó anyagok (ODS) kiváltását azzal kezdték, hogy 1999. július 1.-étől befagyasztották a CFC-gázok előállítását, továbbá 2002. január 1.-étől a halonok és a metil-bromid előállítását. 2. 2005-ben a CFC-gázok és halonok emissziójának 50 %- os csökkentése, illetve a metil-bromid emissziójának 20 %-os csökkentése szükséges. 50
Feladatok (folytatás) A fejlett országokban folytatni kell a metil-bromid 2005. évi kiváltásával kapcsolatos kontroll méréseket. A mentességet kapott országokban minimalizálni kell a metil-bromid előállítását. A fejlett országokban folytatni kell a HCFC-gázok előállításának és felhasználásának a 2004. január 1.-től 35 %-kal történő csökkentésével kapcsolatos kontroll méréseket. 51
Feladatok (folytatás) A CFC-gázoknak a fejlett országokba történő illegális áramlása aggodalomra ad okot. Ugyanakkor a fejlődő országok amiatt aggódnak, hogy egyre növekvő mértékben áramlanak országaikba CFC-gázokat tartalmazó termékek (pl. hűtőszekrények) olyan országokból, amelyek már ózon-biztos termékeket használnak. A fenti termékek karbantartása növelni fogja a CFC-gázok iránti igényt a fejlődő országokban. Az ózonlebontó anyagok (ODS) engedélyezési rendszerének a végrehajtása megoldaná ezt a problémát. A globális felmelegedés fokozni fogja az ózonlebontást. Ezenkívül, a CFC-gázok helyett alternatívaként alkalmazott HFC-gázokat, melyek néhány felhasználási területen globális felmelegedési potenciállal rendelkeznek, a Kyotói Protokoll szabályozza. Ezen összekapcsolódások további tanulmányozása szükséges. 52
Néhány ózonlebontó anyag (ODS) és alternatíváik globális felmelegedési potenciálja Halon-1301 10 Halon-1211 3 Carbon Tetrachloride 1.1 CFC-12 1 CFC-114 1 CFC-11 1 CFC-113 0.8 CFC-115 0.6 Methyl Bromide 0.6 HCFC-141b 0.11 Methyl Chloroform 0.1 HCFC-142b 0.065 HCFC-22 0.055 HCFC-124 0.022 HFC-32 HFC-134a 11000 10000 9000 8000 7000 6000 5000 4000 3000 2000 1000 0 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 Global Worming Potential (20 Year, CO2 = 1) (Source: Scientific Assessment of Ozone Depletion) Ozone Depletion Potential (CFC-11 = 1) (Source: The Montreal Protocol) 53
Kulcshatározatok XI/9. sz. határozat azon berendezések és termékek exportjának az ellenőrzéséről, melyek folyamatos alkalmazása a Montreali Protokoll A és a B mellékleteiben felsorolt anyagokon alapszik. A határozat azt javasolja minden egyes félnek (országnak), hogy törvényi rendelkezéseket hozzanak (beleértve a termékek és berendezések megfelelő azonosítását) annak érdekében, hogy szabályozhassák azon termékek, berendezések, vegyszerek és technológiák exportját és importját, melyek folyamatos alkalmazása a Montreali Protokoll A és a B mellékleteiben felsorolt anyagokon alapszik. 54
Kulcshatározatok (folytatás) XI/9. sz. határozat olyan országok névsorának fölállításáról, melyek nem gyártanak otthoni felhasználásra, illetve nem kívánnak importálni olyan termékeket és berendezéseket, melyek folyamatos alkalmazása a Montreali Protokoll A és a B mellékleteiben felsorolt anyagokon alapszik. A határozat önkéntes alapon felkéri a feleket (országokat) arra, hogy ne gyártsák otthoni felhasználásra a határozatban felsorolt termékeket és berendezéseket, és ne engedélyezzék ilyen termékek és berendezések importját semmilyen forrásból, továbbá informálják a Titkárságot, hogy nem kívánnak importálni ilyen termékeket és berendezéseket. 55
Kulcshatározatok (folytatás) A Titkárság kezeli ezen országok listáját, amit rendszeresen frissít, s évente kiküldi azt a Montreali Protokollt aláíró országok számára. XIV/7. sz. határozat az ózonlebontó anyagok (ODS) kereskedelmének ellenőrzéséről, valamint az ODSek illegális kereskedelmének megakadályozásáról. A határozat inter alia (többek között) felkéri a Montreali Protokollt aláíró országokat, hogy jelentsék az Ózon Titkárságnak az ODS-ek illegális kereskedelmének kapcsolatos teljesen bizonyított eseteket, hogy megkönnyítsék az információ cserét. A felek részéről továbbított ilyen információkat a Titkárság rendszeres időközönként elküldi a Montreali Protokollt aláíró országoknak. 56
Az engedélyezési rendszer A Protokoll 4B (Engedélyezés) cikkelye Minden egyes résztvevő (Montreali protokoll) országnak 2000. január 1.-étől be kell vezetnie egy engedélyezési rendszert az ózonlebontó anyagok importjára és exportjára, valamint három hónapon belül jelentenie kell a Titkárságnak e rendszer létrehozását és beindítását. 57
Teljesítés A Montreali Protokoll hatékony végrehajtása, valamint az ózonlebontó anyagok kiváltása terén elért számottevő eredmények jelentős mértékben az alábbiaknak tulajdoníthatók: (a) (b) (c) A teljesítés hatékony ellenőrzése a Montreali Protokollt aláíró felek, illetve a Végrehajtó Bizottság részéről. A Montreali Protokoll pénzügyi mechanizmusa a Multilaterális Alap, valamint a Globális Környezeti Képesség (GEF) szervezete részéről. Az információs jelentés Titkársági felügyelete nyomon követi a Protokollt aláíró országok részéről szükséges teendőket, s a megfelelő intézkedési javaslatokat. 58
Fejlődő országok 1988-ban a fejlődő országok részesedése a CFC-gázok összes előállításából 5,2 % volt. 2000-ben ez az arány már 58 % volt. A halonok termelésében a megfelelő paraméterek a következők: 1988-ban 5,7 %, míg 2000-ben 93 %. 59
A Montreali Protokoll tanulságai Elővigyázatosságból megállapított alapelvek; Fenntartható fejlődés; A tudomány és a politika integrációja; A fejlődő országok sajátos helyzetének felismerése; Nemzetközi együttműködés szükségessége a határokon átívelő környezeti problémák megoldására; Közös, de differenciált felelősség az egyezményt aláíró felek részéről; Rugalmasság a tudományos és technológiai fejlődés folyamatos figyelembe vétele terén. 60