KÖRNYEZETGAZDÁLKODÁS. Levegőszennyezés. Levegőszennyezés elleni védekezés. Légszennyező anyagok típusai



Hasonló dokumentumok
A levegő Szerkesztette: Vizkievicz András

Forgalmas nagyvárosokban az erősen szennyezett levegő és a kedvezőtlen meteorológiai körülmények találkozása szmog (füstköd) kialakulásához vezethet.

ÁGAZATI SZAKMAI ÉRETTSÉGI VIZSGA KÖRNYEZETVÉDELMI ISMERETEK KÖZÉPSZINTŰ SZÓBELI VIZSGA MINTAFELADATOK ÉS ÉRTÉKELÉSÜK

Légszennyezés. Molnár Kata Környezettan BSc

Levegőkémia, az égetés során keletkező anyagok. Dr. Nagy Georgina, adjunktus Pannon Egyetem, Környezetmérnöki Intézet 2018

A LÉGKÖR SZERKEZETE ÉS ÖSSZETÉTELE. Környezetmérnök BSc

G L O B A L W A R M I N

Felmérő lap I. LIFE 00ENV/H/ Kelet Magyarországi Biomonitoring projekt Kelet- magyarországi Biomonitoring Hálózat

Meleg István Alapítvány a Kémia Oktatásáért

Ózon (O 3 ) Levegőtisztaság. Az ózon tulajdonságai. Az ózon, mint szennyező

A FÖLD VÍZKÉSZLETE. A felszíni vízkészlet jól ismert. Összesen km 3 víztömeget jelent.

ÁSVÁNYOK ÉS MÁS SZILÁRD RÉSZECSKÉK AZ ATMOSZFÉRÁBAN

AZ ALAPVETŐ LÉGKÖRI FOLYAMATOK BEMUTATÁSA, SZÓMAGYARÁZATOK

A levegő. A földi légkör a földtörténet során jelentős változásokon ment keresztül.

óra C

Légszennyezés. Légkör kialakulása. Őslégkör. Csekély gravitáció. Gázok elszöktek Föld légkör nélkül maradt

Tüzeléstan előadás Dr. Palotás Árpád Bence

Környezetvédelem (KM002_1)

a NAT /2013 nyilvántartási számú akkreditált státuszhoz

A hulladékok globális mennyisége 1980-ban. Hulladékok kezelése. A természeti környezet antropogén terhelése. Az atmoszféra szennyezői

Környezeti kémia II. A légkör kémiája

Élettelen ökológiai tényezők

KÉMIA FELVÉTELI DOLGOZAT

Nemzeti Akkreditáló Testület. RÉSZLETEZŐ OKIRAT a NAT /2014 nyilvántartási számú akkreditált státuszhoz

A légköri sugárzás. Sugárzási törvények, légköri veszteségek, energiaháztartás

Energiatakarékossági szemlélet kialakítása

SZŰKÍTETT RÉSZLETEZŐ OKIRAT (1) a NAH /2014 nyilvántartási számú (2) akkreditált státuszhoz

Nemzeti Akkreditáló Testület. SZŰKÍTETT RÉSZLETEZŐ OKIRAT (1) a NAT /2012 nyilvántartási számú akkreditált státuszhoz

IV.főcsoport. Széncsoport

MÉRNÖKI METEOROLÓGIA (BME GEÁT 5128) Budapesti Műszaki és Gazdaságtudományi Egyetem, Áramlástan Tanszék, 2008 Dr. Goricsán István

Adatgyőjtés, mérési alapok, a környezetgazdálkodás fontosabb mőszerei

Nemzeti Akkreditáló Hatóság. RÉSZLETEZŐ OKIRAT a NAH /2016 nyilvántartási számú akkreditált státuszhoz

Környezeti kémia II. Troposzféra

PiAndTECH FluidKAT katalitikus izzóterek

Oktatási Hivatal. Országos Középiskolai Tanulmányi Verseny 2010/2011. tanév Földrajz - II. forduló Javítási útmutató I. FELADATCSOPORT (50 PONT)

KÖRNYEZETGAZDÁLKODÁS LEVEGŐSZENNYEZÉS, A SZTRATOSZFÉRIKUS ÓZONRÉTEG ELVÉKONYODÁSA, GLOBÁLIS KLÍMAVÁLTOZÁS

A FOTOKÉMIAI SZMOG ÉS HATÁSAI

Általános klimatológia Bevezetés a klimatológiába előadás

LÉGSZENNYEZŐ ANYAGOK EGÉSZSÉGKÁROSÍTÓ HATÁSAI

Kovács Mária, Krüzselyi Ilona, Szabó Péter, Szépszó Gabriella. Országos Meteorológiai Szolgálat Éghajlati osztály, Klímamodellező Csoport

VIII. TOLLFORGATÓ TEHETSÉGKUTATÓ VERSENY SZÖVEGÉRTÉS 4. OSZTÁLY

Légi Közúti Vasúti Csővezetékes Gyalogos. Személyszállítás. Áruszállítás. egyéni közösségi

A nemzetgazdasági ágak környezetszennyezése légszennyezés

Dioxin/furán leválasztás (PCDD/PCDF) dr. Örvös Mária

Klíma téma. Gyermek (pályázó) neve:... Gyermek életkora:... Gyermek iskolája, osztálya:... Szülő vagy pedagógus címe:...

SZÛKÍTETT RÉSZLETEZÕ OKIRAT (2)

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

a NAT /2008 számú akkreditálási ügyirathoz

A légkör víztartalmának 99%- a troposzféra földközeli részében található.

Agroökológiai rendszerek biogeokémiai ciklusai és üvegházgáz-kibocsátása

Környezetgazdálkodás 4. előadás

Szabadentalpia nyomásfüggése

Készítette: Kovács Mónika Eszter Környezettan alapszakos hallgató. Témavezető: Dr. Mészáros Róbert adjunktus

Környezetvédelem (KM002_1)

Környezeti levegő porkoncentrációjának mérési módszerei és gyakorlati alkalmazásuk. Dr. Ágoston Csaba, Pusztai Krisztina KVI-PLUSZ Kft.

Természetes vizek, keverékek mindig tartalmaznak oldott anyagokat! Írd le milyen természetes vizeket ismersz!

Nemzeti Akkreditáló Hatóság. SZŰKÍTETT RÉSZLETEZŐ OKIRAT (2) a NAT /2014 nyilvántartási számú akkreditált státuszhoz

KÖRNYEZETI INFORMÁCIÓK IV.

Nemzeti Akkreditáló Testület. MÓDOSÍTOTT RÉSZLETEZŐ OKIRAT (1) a NAT /2014 nyilvántartási számú akkreditált státuszhoz

Levegőminőségi helyzetkép Magyarországon

Curie Kémia Emlékverseny 2018/2019. Országos Döntő 7. évfolyam

KÖRNYEZETVÉDELMI- VÍZGAZDÁLKODÁSI ALAPISMERETEK

BIOLÓGIAI PRODUKCIÓ. Az ökológiai rendszerekben végbemenő szervesanyag-termelés. A növények >fotoszintézissel történő szervesanyagelőállítása

23/2001. (XI. 13.) KöM rendelet

Nemzeti Akkreditáló Testület. RÉSZLETEZŐ OKIRAT a NAT /2015 nyilvántartási számú akkreditált státuszhoz

GLOBÁLIS KÖRNYEZETI PROBLÉMÁK KLÍMAVÁLTOZÁS FENNTARTAHATÓ KÖRNYEZE

Az őslégkör. A földi légkör a földtörténet során jelentős változásokon ment keresztül. 1. Elsődleges anaerob, redukáló őslégkör

Adatgyűjtés, mérési alapok, a környezetgazdálkodás fontosabb műszerei

MÓDOSÍTOTT RÉSZLETEZŐ OKIRAT (1) a NAH /2016 nyilvántartási számú (1) akkreditált státuszhoz

Vízszennyezésnek nevezünk minden olyan hatást, amely felszíni és felszín alatti vizeink minőségét úgy változtatja meg, hogy a víz alkalmassága emberi

A levegőszennyezés egészségügyi következményei. Dr. Éliás Tünde, március 12,

MECHATRONIKAI MÉRNÖKI ALAPSZAK. Hulladékégetők füstgáztisztítása

KÖRNYEZETGAZDÁLKODÁS Globális környezeti problémák.

23/2001. (XI. 13.) KöM rendelet

Környezeti elemek védelme III. Vízvédelem

Hőmérséklet változás- felmelegedés

Légköri nyomanyagok nagytávolságú terjedésének modellezése

Nemzeti Akkreditáló Hatóság. MÓDOSÍTOTT RÉSZLETEZŐ OKIRAT (1) a NAT /2013 nyilvántartási számú akkreditált státuszhoz

Hagyományos és modern energiaforrások

A természeti erőforrások csoportosítása (Forrás: Környezetgazdálkodás a mezőgazdaságban. Mezőgazda Kiadó, Bp ) Természeti erőforrások

TALAJVÉDELEM XI. A szennyezőanyagok terjedését, talaj/talajvízbeli viselkedését befolyásoló paraméterek

Személyszállítás egyéni közösségi. Áruszállítás. Légi Közúti Vasúti Csővezetékes Gyalogos

Globális felmelegedés. Levegőtisztaság-védelem. Pozitív és negatív visszacsatolás. Természeti okok: pozitív visszacsatolású folyamatok.

Környezetvédelmi eljárások és berendezések

GÁZTŰZHELYEK HATÁSA A BELSŐ KÖRNYEZETRE Dr. Kajtár László Ph.D. Leitner Anita

KÖRNYEZETVÉDELEM. (Tantárgy kód: FCNBKOV)

A levegő. A földi légkör a földtörténet során jelentős változásokon ment keresztül.

Bio Energy System Technics Europe Ltd

A domborzat mikroklimatikus hatásai Mérési eredmények és mezőgazdasági vonatkozások

A 27/2012. (VIII. 27.) NGM rendelet (29/2016. (VIII. 26.) NGM rendelet által módosított) szakmai és vizsgakövetelménye alapján.

RÉSZLETEZŐ OKIRAT (2) a NAH /2016 nyilvántartási számú akkreditált státuszhoz

TATABÁNYA LÉGSZENNYEZETTSÉGE, IDŐJÁRÁSI JELLEMZŐI ÉS A TATABÁNYAI KLÍMAPROGRAM

MÉRNÖKI METEOROLÓGIA

T I T - M T T. Hevesy György Kémiaverseny. A megyei forduló feladatlapja. 8. osztály. A versenyző jeligéje:... Megye:...

KÖRNYEZETI HATÁSOK. Káros hatások: Radioaktivitás Elektromágnesesség

Nagy teljesítményű tüzelőberendezések emisszió vizsgálata március 22. Előadó: Engel György

1. feladat Összesen: 8 pont. 2. feladat Összesen: 11 pont. 3. feladat Összesen: 7 pont. 4. feladat Összesen: 14 pont

KÉMIA ÍRÁSBELI ÉRETTSÉGI- FELVÉTELI FELADATOK 1997

Mi az ÓZON és hogyan hat?

Hevesy György Országos Kémiaverseny Kerületi forduló február évfolyam

Átírás:

Levegőszennyezés KÖRNYEZETGAZDÁLKODÁS Levegőszennyezés Levegőszennyezés elleni védekezés Összeállította: Dr. Simon László Nyíregyházi Főiskola Levegőszennyezőnek nevezzük azokat az anyagokat, amelyek olyan mértékben jutnak a levegőbe, hogy azzal az embert és környezetét kedvezőtlenül befolyásolják vagy anyagi kárt okoznak. természetes és az emberi tevékenységhez kapcsolódó szennyezőforrások A természetes források jellemzője, hogy tetemes mennyiségű szennyeződést juttatnak ugyan a levegőbe, de az nagy területen szétoszlik és így a koncentráció általában nem emelkedik káros szintre. vulkáni tevékenység tengerek feletti szél hatására (nátrium- és káliumsók) tengeri élővilág (szén-dioxidot juttat a levegőbe) erdő- és bozóttüzek égéstermékei (korom, pernye, gázok) szél által a felszínről felragadott talajszemcsék (ásványi por, szerves anyagok, vegyszermaradványok) virágpor (allergiás megbetegedés). 2 Emberi tevékenységhez kapcsolódó szennyezőforrások A légszennyezést okozó emberi tevékenység közül az ipar bocsátja a légkörbe a legnagyobb mennyiségű és legtöbbféle szennyezőanyagot, de a közlekedés és a lakossági tüzelés is jelentős emisszióforrás. Ezeknek a kibocsátóknak közös tulajdonsága, hogy mindegyikben elsősorban az égési folyamat valamilyen formája során keletkeznek szennyezőanyagok. A füstgázok a szén-dioxidon kívül vízgőzt, kén- és nitrogén-oxidokat, metánt, egyéb, gáz halmazállapotú szénhidrogéneket és szilárd részecskéket (korom, pernye, koksz, kátrány) is tartalmaznak. A tüzelőanyagok között a szén elégetése eredményezi a legnagyobb kibocsátást, ehhez képest olaj elégetése során gáz halmazállapotú anyagokból 35%-nyi keletkezik és mintegy 6%-nyi földgáz elégetésekor. Az olaj- és földgáztüzelésű erőműveknek jelentős a nitrogén-oxid kibocsátása. A fejlettebb országokban megfigyelhető folyamat, hogy az ipar egyre kevésbé felelős a légszennyezésért, abban fokozatosan növekszik a közlekedés szerepe. A közlekedés általában port, kormot, szénhidrogéneket és származékaikat, kén-dioxidot, nitrogénoxidot és szén-monoxidot juttat a levegőbe. A dízelmotorok kipufogógázai a magas nyomáson történő égés miatt nitrogén-oxidokban dúsabbak. Légszennyezőként a mezőgazdaságot is meg kell említeni. Emissziót okozhat az arra alkalmatlan időjárási viszonyok közepette végrehajtott permetezés, valamint a repülőgépről végzett vegyszerezés. 3 Por Korom, pernye Kén-dioxid (SO 2 ) Kén-trioxid (SO 3 ) Hidrogén-fluorid (HF) Szilícium-fluorid (SiF) Klór (Cl 2 ) Sósav (HCl) Ólom-vegyületek, szénhidrogének, (C m H n ), szén-monoxid (CO), nitrogén-oxidok (nitrózus gázok: NO, NO 2, N 2 O 3, N 2 O 4 ) Kén-hidrogén (H 2 S) A legfontosabb légszennyező anyagok (Thyll, 1996 nyomán): A szennyezőanyag neve energiaipar, kohászat, vegyipar, építőanyagipar energiaipar, kőolaj-feldolgozás, építőanyag-ipar barnaszénnel, kőszénnel, gázolajjal üzemelő tüzelőberendezések, erőművek, vegyi üzemek, kohók, kokszolóművek kénsavgyárak Emisszióforrás fluorvegyületeket előállító üzemek, foszfátműtrágya-gyárak, alumíniumkohók, üvegmaratók, zománcüzemek, téglagyárak, kerámiaipar, szénfogyasztók klór elektrolízise, horganyozóüzemek, káliipar, PVC-szemét égetése gépjárművek, vegyi üzemek városi gáz előállítása, kokszolóművek, nyersolaj finomítása 4 kloroform sztirén A legfontosabb beltéri légszennyező anyagok (Thyll, 1996 nyomán): A szennyezőanyag neve szén-monoxid dohányfüst formaldehid tetraklór-etilén para-diklórbenzin azbeszt (betiltották!) metilén-klorid rosszul záródó fűtőberendezés, kandalló dohányzás faforgácslap, habszivacs, bútorelemek, hőszigetelő anyagok vegytisztított ruhák kigőzölgése légfrissítők a víztisztítás során bevitt klór maradékából műanyag termékek hőszigetelés Emisszióforrás festékoldók, higítók 5 Légszennyező anyagok típusai Az anyagok halmazállapotát és a szilárd szemcsék méreteit figyelembe véve a légszennyező anyagoknak három típusát különböztetjük meg: por, korom, aeroszolok, gázok, gőzök. A por és korom közös jellemzője, hogy a szemcsék átmérője nagyobb 10 µm-nél, így gyorsan leülepszenek, tehát az emisszióforrás közelében okozzák a legnagyobb szennyeződést. A nagy ülepedési sebesség miatt ezt a csoportot ülepedő pornak vagy szedimentumnak is nevezik. A por keletkezése elsősorban ipari tevékenységhez kötődik (cementgyártás, kohászat, ércfeldolgozás, stb.). Mezőgazdasági tevékenységből is származhat (defláció). A korom szilárd energiahordozók elégetésekor keletkezik, ipari és lakossági tüzelés során. 6 1

Légszennyező anyagok típusai Az aeroszolok a 10 µm-nél kisebb átmérőjű szennyező anyagok. Halmazállapotukat tekintve lehetnek szilárd és cseppfolyós anyagok egyaránt, közös tulajdonságuk, hogy kis tömegük következtében ülepedési sebességük is kicsi. Halmazállapotuk szerint csoportosíthatók: finom por, ami csak szilárd szemcséket tartalmaz füst, ami szilárd és folyékony anyagok diszperz rendszere köd, ami csak cseppfolyós anyagokból áll. Szinte minden tüzelőanyag elégetésekor keletkezik ilyen szennyeződés, egyéb ipari tevékenységek (kőolaj-finomítás, vegyipari üzemek, kohászat, stb.) során is keletkeznek. Méretük szerint két csoportba oszthatók: 10-0,1 µm átmérőjűek lassan ülepednek, stabil aeroszolt képeznek, 0,1-0,001 µm átmérőjűek már nem ülepednek, viselkedésük a gázokéhoz hasonló. 7 Légszennyező anyagok típusai Gázok és gőzök Kén-dioxid A kén-dioxid (SO 2 ) az egyik legkárosabb légszennyező anyag. Színtelen, jellegzetesen szúrósszagú, a levegőnél nehezebb gáz. Vízben nagyon jól oldódik és így kénessav jön létre. Erős redukálószer, néhány százalékos jelenléte is légzési nehézséggel járó mérgezési tüneteket okoz. A légkörbe kéntartalmú tüzelőanyag (szén, kőolaj) elégetése, kénsavgyártás, papírgyártás során kerül. Nitrogén-oxidok (NOx) A nitrogén-monoxid (NO) színtelen, a levegőnél nehezebb, vízben rosszul oldódó gáz, oxidálószer, vízzel salétromossav (HNO 2 ) képződik. A levegő oxigénjével azonnal nitrogén-dioxiddá (NO 2 ) egyesül. A nitrogén-dioxid vörösesbarna, a levegőnél nehezebb gáz, nagyon reakcióképes, vízben rosszul oldódik. Alacsonyabb hőmérsékleten nitrogén-tetraoxiddá (N 2 O 4 ) alakul át, a folyamat már szobahőmérsékleten is végbemegy, ilyen körülmények között is jelentős a tetraoxid aránya. Nitrogén-oxidok kibocsátására műtrágyagyártás, műanyagipar, hőerőművek, valamint nagy nyomáson végbemenő égés (dízelmotorok) esetén számíthatunk. Szén-monoxid A szén-monoxid (CO) színtelen, szagtalan, a levegőnél nehezebb gáz, az egyik legveszélyesebb méreg. Tökéletlen égés során keletkezik, erőművek, kohók és gépjárművek bocsátják a légtérbe. 8 A légszennyezés hatása az emberre A lebegő szilárd szemcsék (porok, aeroszolok) közül a 0,25-10 µm méretűek a legveszélyesebbek, mivel ezek képesek behatolni a tüdőbe. szilikózis azbesztózis cementpneumokoniózis A kén-dioxid a szem és a tüdő nyálkahártyáját izgatja. Belélegezve kis mennyiségben már izgatja a nyálkahártyát, ami érzékeny személyeknél a légutak beszűkülését okozza. Nagyobb mennyiségben tüdővizenyő és légzésbénulás alakulhat ki. A nitrogén-oxidok a nyálkahártyákon salétromossavvá, illetve salétromsavvá alakulnak át, helyileg izgatnak, köhögést, hányingert, fejfájást okoznak, kialakul a tüdővizenyő, amit tüdőgyulladás követ. A szén-monoxid a vér oxigénszállító képességét rontja, a hemoglobin vasatomjához kapcsolódva gátolja az oxigénfelvételt (munkaképtelenség, néhány órán belül fulladásos halál következik be). Az ózon a légutakat és a tüdőszöveteket izgatja, a tüdő anyagcseréjét gátolja, a falósejteket bénítja. 0,5 mg/m 3 koncentrációban fáradékonyságot, nagyobb koncentráció mellett légzési és mozgászavarokat, szellemi kifáradást okoz. 9 Szmog - füstköd A szmog a környezetszennyezés miatt kialakuló füstköd (az angol smoke [füst] és fog [köd] szóösszetételeként keletkezett kifejezés). A földrajzi és időjárási körülményektől, valamint a levegőben található szennyezőanyagoktól függően kétféle füstködöt különböztetünk meg: redukáló szmog (London-típusú füstköd) oxidáló szmog (Los Angeles-típusú v. fotokémiai füstköd) 10 A redukáló (London-típusú) szmog Elsősorban fosszilis tüzelőanyagok (főleg szén) nagymértékű felhasználása váltja ki. Elégetésükkor nagy mennyiségű korom keletkezik, mely a porral együtt a kondenzációs magok felszaporodását okozza a levegőben, ugyanakkor jelentős mennyiségű kén-dioxid (SO 2 ) szennyezést is okoz. Az emelkedő és gyorsan hűlő levegő eléri a telítettségi állapotot, ami a szemcséken kondenzációhoz vezet, ami a SO 2 (és az annak oxidációjakor keletkező SO 3 ) oldódásával savas kémhatású lesz (kénessav, illetve kénsav keletkezik), savas eső, köd képződik. Kialakulásának feltételei: szélcsendes idő magas légnyomás magas relatív páratartalom - 3 +5 C közötti hőmérséklet 11 légszennyezés: SO 2, por, korom A redukáló (London-típusú) szmog A SO 2 és korom redukáló hatása miatt redukáló szmognak is nevezzük, de jellemző előfordulása miatt a London-típusú füstköd a gyakrabban használt neve. Káros következményei: asztma, halálos kimenetelű tüdőödéma. 1989 januárjában Budapesten és Miskolcon is észleltek ilyen típusú szmogot. Londonban 1952 decemberében volt tapasztalható egy igen súlyos példája, amikor öt napon át füstköd borította a várost. Ezen a héten négyezerrel több ember halt meg, mint más években ugyanebben az időszakban. A halálozás olyan szintet ért el, mint utoljára 1866-ban, a legutolsó kolerajárvány idején. Ez az eddig ismert legnagyobb levegőszennyezési katasztrófa. A feltételek alapján látható, hogy a körülmények leginkább télen, fagypont körüli hőmérsékleten (főleg párás hajnalokon) adottak ezen típusú füstköd kialakulásához, és mivel fotokémiai reakciókat nem igényel, borús időben is kialakulhat. 12 2

Az oxidáló (Los Angeles-típusú v. fotokémiai) szmog A szennyező anyagok az ultraibolya-sugárzás hatására fotokémiai reakciókat indítanak el, amelynek során NO 2 és ózon (O 3 ), majd szabadgyökök, hidrogén-peroxid és PAN (peroxiacetil-nitrát) keletkezik. Ezen anyagok hatására létrejön a füstköd. A folyamat rendszerint a reggeli csúcsforgalom idején kezdődik, a koncentrációmaximumot a déli órákban éri el. Ha a PAN koncentrációja tartósan magas (> 0,02 ppm), az rövid idő alatt a vegetáció, az emberi egészség károsodásához, továbbá a katalizátor fémek és az épített környezet korróziójához vezet. Kialakulásának feltételei: erős napsugárzás (UV-sugárzás) közlekedés által kibocsátott szennyezések (NOx, szénhidrogének, CO) gyenge légmozgás 13 Az oxidáló (Los Angeles-típusú v. fotokémiai) szmog Jellemző előfordulási terület a nagy forgalmú, száraz, napfényes nyarú térség, különösen, ha egy olyan katlanban helyezkedik el, amiben a levegő megreked (ilyen pl. Los Angeles). Európában Athénra jellemző. A fotokémiai szmog erősen izgatja a nyálkahártyát, az ózon pedig károsan hat mind a növényekre, mind az állatokra és az emberre. A fotokémiai füstköd 25-35 C hőmérséklet, alacsony páratartalom és 2 m/s alatti szélsebesség esetén jöhet létre. Ilyen típusú szmogot először 1985-ben észleltek Magyarországon. A szennyező anyagok feldúsulását a városi levegőben nagyban elősegíti a hőmérséklet-inverzió jelensége, így ez is fő okozója a füstködök kialakulásának. 14 Hőmérséklet-inverzió Hőmérsékleti inverzióról akkor beszélünk, amikor a léghőmérséklet bizonyos magasságban, meghatározott rétegben, a szokásostól eltérően, a magassággal arányosan nem csökken, hanem emelkedik. Az inverziós réteg zárórétegként hat, ami a levegő minősége szempontjából kedvezőtlen. Az inverziós rétegbe kerülő anyagok sem felfelé, sem lefelé nem tudják azt elhagyni, sokáig abban lebegnek és igen nagy távolságra elszállítódhatnak. Városi hősziget füstkupola kialakulása A szmogok gyakoriságát és veszélyességét jelentős mértékben befolyásolja a helyi klíma, a domborzat, a lakosság és az ipartelepek sűrűsége, valamint az elégetett tüzelőanyag fajtája. A fejlett, sok energiát felhasználó nagyvárosok felett városi hősziget alakul ki. Itt a kibocsátott hőmennyiség olyan nagy, hogy a város területe felfogható egy hidegebb levegővel körülvett hőszigetként. Kedvezőtlen időjárási viszonyok között ez a hősziget mintegy csapdába ejti a szennyezőanyagokat, elsősorban az aeroszolokat, és ezzel a város felett füstkupola alakul ki (ábra). 15 16 Szmog a nagyvárosokban Savas ülepedés A savas ülepedés az a folyamat, amikor az aeroszol részecskék vagy vízben oldódó gázok kikerülnek a légtérből és a földfelszínre (talajra, felszíni vízbe, növényekre, létesítményekre) jutnak. Ha a folyamat nedvességben szegény körülmények között játszódik le, akkor száraz ülepedésről, ha csapadékos időszakban, akkor Fotokémiai füstköd Denver felett nedves ülepedésről vagy savas esőről beszélünk. Savas légköri nyomanyagok, kén- és nitrogénvegyületek kerülnek a felszínre. A savas ülepedésben szerepet játszó, nagyobb koncentrációban előforduló vegyületek: kén-dioxid-gáz, nitrogén-dioxid-gáz, salétromsav-gőz, kénsavtartalmú aeroszolok. Szmog Pekingben A száraz ülepedés a felszín és az áramló levegő közötti súrlódás (fotó: dr. Simon következtében jön létre. Nedves ülepedés felhőképződés és László, 2007) csapadékhullás révén következik be. Szmog New Yorkban 17 18 3

Savas ülepedés Savas ülepedés káros hatásai A savas üledékek súlyos problémát okoznak Nyugat- és Közép-Európában, Skandináviában, az USA északkeleti területein, Kanadában és Délnyugat-Kínában egyaránt. Következményei: talajsavanyodás növényzet, erdők pusztulása felszíni vizek ph-jának csökkenése épületpusztulás, korrózió felgyorsulása Világviszonylatban Kínában észlelték a legsavasabb üledéket (ph=2,25) 1981- ben, ami azt jelenti, hogy a csapadékvíz erősebb sav volt, mint a háztartási ecet (ennek ph-ja 2,8). Európában ph=5,5-4,0 közötti értékek a jellemzőek, a keleti országokban kevésbé, az északi és nyugati országokban a nagyobb mértékben savanyú kémhatású üledékek dominálnak. Magyarországra közepesen savas üledékek jellemzőek, többéves átlagot tekintve ph=4,5 a mért legalacsonyabb ph 3,0 volt. 19 20 Savas ülepedés káros hatásai Talajsavanyodás káros hatásai (ph 4,5-5,0 alatt): toxikus elemek (Al, Mn, nehézfémek) mobilizálódnak esszenciális tápelemek megkötődnek (vas-foszfát, alumínium-foszfát) vagy kioldódnak (Ca, Mg) talajélet gyengül Savas esőtől elpusztult erdők A felszínre jutott savas üledékek nem mindig tudják azonos mértékben kifejteni káros hatásukat. Ha az üledék CaCO 3 -tartalmú talajra jut, akkor annak bázikus tulajdonsága következtében a savas kémhatás semlegesítődik, elmarad az alacsony ph miatt esetleg bekövetkező kár. Fokozottan jelentkezik viszont a kedvezőtlen hatás már eleve savas kémhatású talajokon, ahol az üledék tovább csökkenti a ph-t. 21 Savas eső által megrongált szobrok 22 Légszennyezés hatása az ózonrétegre Légszennyezés hatása az ózonrétegre A nagyjából állandó vastagságú ózonréteg a földfelszíntől 20-25 km magasságban helyezkedik el. Az ózon legnagyobb mennyiségben a sztratoszférában keletkezik, a Nap ultraibolya sugárzásának hatására, ahol a különböző természetes folyamatok kölcsönhatása révén az oxigén mennyiségétől függő egyensúlyi koncentráció alakul ki. Az ózonrétegre ható, emberi tevékenységekkel összefüggő anyagok a nitrogén-oxidok, a klórtartalmú vegyületek, elsősorban a klór-fluor-szénhidrogének (CFC-k, a hűtőberendezésekhez, kozmetikai és háztartási spray-k hajtógázához, neoncsövekhez használt gázok), de megemlítendő a légköri atomrobbanások roncsoló hatása is. A halogének hatásának vizsgálata során megállapították, hogy elsősorban a klór, kisebb mértékben a bróm megbontja az ózonképződés és -bomlás egyensúlyát, ezzel csökkentve az ózonkoncentrációt. 23 UV-sugárzás: gátolja a növények fotoszintézisét és egyéb élettani folyamatait, embernél bőrrákot, szürkehályogot okoz, károsítja a tengervíz planktonját. Az Antarktisz felett észlelt ózonpajzsritkulás (ózonlyuk) 1979 óta fokozódik, és Európa felett is kialakult. 2006-ban az Antarktisz felett rekord kiterjedést ért el (29,5 millió négyzetkilométer 4 hónapon keresztül). A tavasszal felerősödő napsugárzás hatására a sarkvidék feletti jeges felhőkben található a jégszemcsékhez tapadó klórés brómvegyületek és az ózon reakcióba lépnek egymással, ezzel elpusztítva azt. Ehhez a folyamathoz rendkívül hideg körülményekre, - 80 C alatti hőmérsékletre van szükség. Az üvegházhatás - bármily furcsa - felgyorsítja az ózonpajzs ritkulását, ugyanis az éghajlatváltozással járó, a légkör alsó rétegeiben tapasztalható felmelegedés a sztratoszférában lehűlést eredményez. 24 4

Az üvegházgázok jellemző tulajdonsága, hogy a Nap felől érkező rövidhullámú sugarakat maradéktalanul átengedik, de a talajról visszavert hosszúhullámú sugárzást akadályozzák. Ezért ennek egy része ki tud lépni a világűrbe, a másik részét a levegőben lebegő gázok (szén-dioxid, vízpára, CFC-k, metán, nitrogén-oxidok) elnyelik, ezzel csapdába ejtve a hőt, melegítve a légkört. Az üvegházhatás nélkül a Föld élettelen bolygó lenne -18 C-os hőmérséklettel. Metán A metán relatív üvegház-hatása 21-szerese a szén-dioxidénak, azonban légköri tartózkodási ideje jóval rövidebb, kb. 10-12 év. 1850-ig légköri koncentrációja 0,7 ppm körül volt, ez mára 1,7 ppm-re nőtt, jelenlegi növekedési üteme 0,015 ppm/év. Fő civilizációs eredetű forrásai: - a fosszilis tüzelőanyagok elégetése, - a földgáz-kitermelés során történő szabad eltávozása, - a kőolaj és termékeinek párolgása, - szarvasmarhák bendőjében az emésztés, - rizsföldek - szerves hulladékok bomlása - biomassza-égetés. Mindezekből összesen kb. 370 millió tonna/év kibocsátás 1860-tól napjainkig a levegő szén-dioxid tartalma folyamatosan emelkedett, 275 mg/kg-ról 370 mg/kg-ra. A levegő széndioxid tartalma évente 1,5 mg/kg-mal (1,5 ppm-mel, 0,4-kal %) gyarapodik. A széndioxid mennyiségének növekedése elsősorban a fosszilis tüzelőanyagok származik. elégetésének következménye. 25 26 Metánkibocsátás természetes forrásai: - az óceánok, a nedves-mocsaras ökoszisztémák stb. (összesen kb. 150 millió tonna/év) Fogyása: - kémiai reakciókban kb. 450 millió tonna vonódik ki a légkörből évente - talajbaktériumok kb. 35 millió tonnát kötnek meg. Összesen kb. 35 millió tonnával gyarapszik légköri mennyisége évente (e becslések hibaszázaléka magas, 30-50 % között van.) Hozzájárulása a légkör 33 fokos üvegház-hatásához kb. 0,8 Celsius-fok. 27 Globális klímaváltozás következményei: Ha a szén-dioxid mennyisége 550 mg/kg-ra emelkedne, az 4 o C-os átlagos felmelegedést eredményezne. A sarkok felett 13-14 o C-kal, a trópusokon 1-2 o C-kal nőne a hőmérséklet. A sarkok jégtakarójának olvadása, valamint az óceánok hőtágulása következtében az óceánok vízszintje legalább 60 cm-rel (vagy akár több méterrel) emelkedne. Leszűkülne az emberiség élőhelye, számos emberi alkotás elpusztulna. A hőmérséklet emelkedése miatt megváltozna a kultúrnövények termeszthetősége, az egyenlőtlen hőmérséklet-emelkedés gyengítené a földi cirkulációt (Golfáramlat lassulása), ami a mérsékelt égöv szárazabbá válásához vezetne. 28 A légszennyezés elleni védekezés A légszennyezés elleni védekezés - gáztisztítás A levegőbe jutó kén-dioxid mennyisége csökkenthető alacsony kéntartalmú tüzelőanyagok alkalmazásával. A tüzelőanyagok kéntartalmának csökkentése kőolaj esetében ipari méretekben megoldható eljárás, a szén esetében viszonyt alacsony hatásfokú (20-50% csökkenés érhető el mindössze), költséges. Fölgáztüzelésre történő áttérés esetén egyaránt csökken a SO x és a NO x, sőt a por, korom és a pernye mennyisége is. A közlekedés emissziója csökkenthető kis elégetett üzemanyag/árutömeg hányadossal, közlekedési ágak (hajózás, vasút) preferálásával. Alternatív üzemanyagként földgázt, alkoholt, biodízelt, növényi olajat használnak. Elektromos, metán-, hidrogénhajtású autók. Katalizátorok: A kipufogó gázok káros emissziójának csökkentése céljából katalitikus konvertereket építenek a gépkocsik kipufogórendszerébe, melyek a kipufogógáz NO x -tartalmát nitrogénné redukálja, a szén-monoxid- és szénhidrogén-tartalmat oxidálja. 90%-os tisztítási hatásfok. CFC-k kiváltása kevésbé káros anyagokkal: hidrofluor-alkánok (HFC), melyeknek molekulája nem tartalmaz klórt, és a HCFC jelzésű vegyületek, amelyekben van ugyan klór, de a hidrogéntartalom következtében a légkör alacsonyabb rétegeiben elbomlanak. 29 A gáztisztítás a legtöbb szennyezőanyag esetén alkalmazható. Az ipari vég- és hulladékgázok porkamrákban, ciklonokban, porszűrőkben, elektrosztatikus leválasztókban, nedves gáztisztítókban stb. megtisztíthatók. A legtöbb gáztisztító berendezés a szennyezőanyagok feldúsítását jelenti, a keletkezett szilárd hulladék, iszap, szennyvíz elhelyezéséről gondoskodni kell. 30 5