Moduláris korszerű szakmai gyakorlatok vegyipari területre Méréstechnika gyakorlat II/14. évfolyam tanulói jegyzet A TISZK rendszer továbbfejlesztése Petrik TISZK TÁMOP-2.2.3-07/1-2F-2008-0011 A projekt az Európai Unió támogatásával, az Európai Szociális Alap társfinanszírozásával valósult meg.
Moduláris korszerű szakmai gyakorlatok vegyipari területre méréstechnika gyakorlat TÁMOP-2.2.3-07/1-2F-2008-0011 méréstechnika gyakorlat Az ipari tevékenység környezetterhelésének mérése II/14. évfolyam tanulói jegyzet
A kiadvány a TÁMOP-2.2.3-07/1-2F-2008-0011 azonosító számú projekt keretében jelenik meg. Szerző: Baranyiné C Veres Anna, Kőmívesné Tamás Ibolya Lektor: Kőmívesné Tamás Ibolya, Baranyiné C Veres Anna Borító és tipográfia: Új Magyarország Fejlesztési Terv Arculati kézikönyv alapján A mű egésze vagy annak részletei az üzletszerű felhasználás eseteit ide nem értve oktatási és tudományos célra korlátozás nélkül, szabadon felhasználhatók. A tananyagfejlesztés módszertani irányítása: Observans Kft. Budapest, 2009. Igazgató: Bertalan Tamás Tördelés: Király és Társai Kkt. Cégvezető: Király Ildikó
Tartalomjegyzék Bevezetés...5 I. A Levegőminőség (immisszió) vizsgálata...7 Légszennyező anyagok és technológiák jellemzői...7 Légkör...7 Környezeti levegő...7 A levegő természetes összetétele...7 Légszennyező anyag...8 A levegő öntisztulása...8 A levegőszennyezés forrásai...8 Légszennyező anyagok eredete...8 A légszennyező anyagok csoportosítása...9 Fontosabb légszennyező anyagok és tartózkodási idejük a légkörben...9 Egyéb légszennyező anyagok...9 Néhány ipari eredetű légszennyezőanyag iparágak szerint...10 A légszennyezettség hatásai... 11 A légszennyezés folyamata... 15 Emisszió...15 Transzmisszió...15 Immisszió...16 Alap légszennyezettség...16 Munkahelyi légtér...16 Levegőtisztaság-védelem... 16 Levegővédelmi követelmény...17 A környezeti levegővel kapcsolatos szabályozás határértékei...17 Kibocsátási határértékek (emisszió határértékek)...18 A légszennyező anyagok veszélyességi fokozatai...18 A levegő minőségével kapcsolatos legfontosabb hazai szabályok...18 A levegő mint környezeti elem vizsgálata... 19 A vizsgálat menete...19 A levegővizsgálat főbb területei...20 Immissziómérés... 21 Immissziós vizsgálatok célja...21 Mérések kivitelezése...22 Mérőpontok...22 Mérőpontok kijelölése...22 Mérőpontok minimális száma...23 Mérőpontok elhelyezése...23 Immissziós mérőpontok kialakítása...23 Háttérszennyezés mérés...24 Település alapterhelés mérése...24 A mérés időtartama gyakorisága...24 PETRIK TISZK TÁMOP-2.2.3-07/1-2F-2008-0011 3
Immissziómérés körülményei...24 Meteorológiai mérések...24 Országos Légszennyezettségi Mérőhálózat (OLM)...25 Országos Légszennyezettségi Mérőhálózat OLM...25 Országos Légszennyezettségi Mérőhálózat felépítése...26 Levegőmérő-rendszer...27 Mért komponensek...28 Immissziós ellenőrző hálózatok típusai...28 A légszennyezettség vizsgálati eredményeinek értékelése...29 A vizsgálati módszer dokumentálása...29 Értékelés...30 Matematikai-statisztikai értékelés...30 A légszennyezettség mértékének grafikus ábrázolása...31 Légszennyezettségi adatok térképes ábrázolása...32 Légszennyezettségi index...32 Táblázat a légszennyezettségi index meghatározásához...32 Gyakorlati feladatok...34 1. gyakorlat Tájékozódás az OLM honlapján...34 2. gyakorlat Mérőpontok kijelölése... 37 3. gyakorlat Mérési adatok feldolgozása...39 Légszennyezettségi adatok a 3. feladathoz...42 Csoportos projekt munka... 45 II. Légszennyezőanyag-kibocsátás mérési lehetőségei...46 Légszennyező források és a kibocsátás ellenőrzése...46 Emissziómérés területei...46 Vonatkozó hazai jogszabályok...47 Kibocsátó források típusa...48 Helyhez kötött légszennyező források (pontforrás) kibocsátásának ellenőrzése...49 A kibocsátások mérésének követelményei...49 A helyhez kötött légszennyező források kibocsátásának ellenőrzése számítással...50 Légszennyező források ellenőrzésének dokumentálása...50 Légköri kibocsátások szennyező források szerint...50 Emisszió meghatározása... 51 Fizikai jellemzők mérése...51 Gáz-halmazállapotú szennyezőanyagok koncentrációjának mérése...52 Mintavételes mérés...52 Mintavételi módok...53 A minta analitikai elemzése...55 Emissziós mintavételi hely... 55 Pormintavételi hely kiválasztásának szempontjai (emisszió)...56 Emissziós mérések... 58 Mérőkörök kialakítása...58 Mérési terv készítése...60 4 méréstechnika gyakorlat tanulói jegyzet II/14. évfolyam
Az emissziós mérések eredményeinek értékelése...60 A folyamatos méréseredményeinek feldolgozása és értékelése...60 Időszakos mérés eredményeinek feldolgozása és értékelése...61 Gyakorlati feladatok... 62 1. gyakorlat Helyszíni emmissziómérés...62 2. gyakorlat Nitrogén-dioxid kibocsátás mérése...64 3. gyakorlat Kén-dioxid kibocsátás mérése...69 III. A környezetterhelés következményei...73 A környezeti hatásvizsgálat jogszabályi háttere...73 Az elővigyázatosság, a megelőzés és a helyreállítás...74 Felelősség...74 Együttműködés...74 A KHV-ra vonatkozó, hatályban lévő jogszabályok:...74 Nemzetközi jogszabályok, uniós irányelvek...74 Környezet állapot és hatásvizsgálat... 75 A környezeti hatásvizsgálati és környezethasználati eljárás...75 Az országhatárokon átterjedő környezeti hatások vizsgálata...76 A környezeti hatásvizsgálat alkalmazásának előnye...76 Tartalmi követelmények... 76 Az előzetes vizsgálati eljárás tartalmi követelményei...76 A részletes környezeti hatástanulmány tartalmi követelményei...77 A vizsgált tevékenység szakaszai...77 Hatások és állapotváltozások... 78 A hatások értékelésének szempontjai...78 A hatások értékelésének egyéb szempontjai...78 Az állapotváltozások típusai...78 Környezeti hatásvizsgálati módszerek... 79 Leíró jellegű ellenőrző jegyzék bemutatása...79 Kérdőív jellegű ellenőrző jegyzék bemutatása...79 A környezeti hatásvizsgálat folyamata...80 A hatásvizsgálat általános jellemzői...80 A teljes körű környezeti hatásvizsgálat magában foglalja...81 A hatásvizsgálat készítés folyamata...81 Hatásfolyamatok feltárása...81 Hatótényezők...81 A környezeti hatásvizsgálatoknál alkalmazott legfontosabb alapfogalmak...82 Környezeti hatásvizsgálat KHV...82 Környezeti hatástanulmány KHT...82 Környezeti elem...82 Környezet...82 Környezetvédelem...83 Környezethasználat...83 Környezeti hatás...83 PETRIK TISZK TÁMOP-2.2.3-07/1-2F-2008-0011 5
Környezeti tényező...83 Hatásviselő...83 Hatásfolyamat...83 Háttérhatás...83 Kontrollkörnyezet...83 Folyamatábra...83 Gyakorlati feladatok...84 1. gyakorlat Környezeti hatásvizsgálat elemzése...84 Függelék...85 Ajánlott irodalom...85 Honlapok...85
Bevezetés Az OECD Magyarországról készített környezetpolitikai teljesítményértékelésében megfogalmazott ajánlás, hogy erősíteni kell a légszennyezőanyag-kibocsátásokra vonatkozó intézkedéseket a közlekedési, ipari és a lakossági ágazat esetén, hogy teljesítsék a környezeti levegőminőségre vonatkozó országos kibocsátási határértékeket. Mindehhez az első lépés a méréstechnika, az analitikai vizsgálatok, amelyeknek eszközeivel, módszereivel a kibocsátás és a levegőminőség mérhető. A légszennyezőanyag-kibocsátás ellenőrzéséhez, a levegőminőség megítéléséhez, vagy a megfelelő munkahelyi légtér megállapításához méréstechnikára van szükség, amellyel meghatározható, hogy a környezeti levegő, illetve a munkahelyi légtér milyen koncentrációban tartalmazza a károsnak tartott összetevőket. A mintavételt követő műveletek és analitikai vizsgálatok mérési eredményei, és azok értékelése segítik a szakembert a légszennyező anyagok környezeti hatásainak megállapításában, ha szükséges a csökkentés módszereinek meghatározásában. Ezután újabb és újabb mérések teszik lehetővé a folyamatos ellenőrzést. Cél A méréstechnika gyakorlat célja, hogy a környezetvédelmi technikus szakképesítés környezetvédelmi méréstechnikus elágazás szakmai követelménymoduljaiból a környezetvédelmi méréstechnikák keretén belül az ipari tevékenységek környezetterhelésének méréséhez gyakorlatorientált ismereteket adjon, felkészítse a tanulót a szakmai vizsgára és a sikeres munkavállalásra. A tanuló gyakorlatorientált, alkalmazásképes ismeretek birtokába jusson a légszennyezettség vizsgálatával és a környezetterhelés következményeivel kapcsolatban. Alkalmas legyen megbízható, precíz, módszeres munkavégzésre csoportban és önállóan. Követelmény A tanuló a tananyag elsajátítása után: képes legyen a légszennyezettséggel kapcsolatos ismereteit a gyakorlatban alkalmazni a vizsgáló mérőpontok kijelölésével és a mintavétellel kapcsolatban; képes legyen a mérési adatokat feldolgozni, értékelni; képes legyen immissziós és emissziós méréseket végezni; ismerje a környezeti hatásvizsgálatok folyamatát és annak módszereit, képes legyen mindezek alapján a környezetterhelés következményeinek megállapítására. A célok eléréséhez és a követelmények teljesítéséhez ad támogatást ez a tanulói jegyzet. A már tanult környezeti levegőhöz kapcsolódó ismeretek rendszerezése ad segítséget újabb szakmai ismeretek befogadására, és azok alkalmazására a gyakorlati problémák felismerésében, azok megoldásában. A jegyzet az elméleti szakmai ismereteken túl szakmai, személyes és társas kompetenciák fejlesztésére alkalmas gyakorlati feladatokat is tartalmaz. PETRIK TISZK TÁMOP-2.2.3-07/1-2F-2008-0011 7
A tanulói jegyzetben a tananyag egyes elemeit jellemző ikonok jelölik, amelyek jelentését az alábbi táblázat tartalmazza. Ikon Jelentés A fejezet célmeghatározása. Figyelmesen olvassa el, így megismerheti a fejezet fókuszpontjait! Az ikon fontos, jól megjegyzendő, megtanulandó ismereteket jelez. Az ikon mellett olyan gondolatébresztő, kérdéseket, felvetéseket, problémákat talál, amelyek megválaszolásával elmélyülhet a témában. Az ismeretek elsajátítását megkönnyítik a példák. Az ikon mellett érdekességeket, példákat, gyakorlati életből vett esetleírásokat talál. Házi feladat: az ikon az otthoni munkát jelöli. 8 méréstechnika gyakorlat tanulói jegyzet II/14. évfolyam
I. A Levegőminőség (immisszió) vizsgálata Ennek a témakörnek az a célja, hogy: rendszerezze ismereteit a légszennyezéssel kapcsolatban; megismerje az immissziós méréseket és azok jogszabályi hátterét; tudjon mérési adatokat feldolgozni, értékelni azokból következtetéseket levonni; ismereteit alkalmazza légszennyezettséggel kapcsolatos gyakorlati problémák megoldásában. Légszennyező anyagok és technológiák jellemzői A légszennyezettség vizsgálatakor tudnunk kell mit vizsgálunk, tehát ismerni kell a levegő jellemzőit, annak a természetes összetevőit, a szennyezőanyag légkörbe kerülését, terjedését és hatását a környezetre. Tisztában kell lenni a környezeti levegő minőségére vonatkozó jogszabályokkal és szabványokkal. Gondolja végig, ismételje át a levegővel kapcsolatos ismereteit! Légkör A légkör (atmoszféra) a földünket több ezer kilométer vastagságban körülvevő gázelegyréteg, amelyben lebegő állapotban számos aeroszol részecske található. A légkör az energiát a napból nyeri. Környezeti levegő Amit vizsgálunk, az a környezeti levegő. A környezeti levegő a légkör egésze, a munkahelyek és a zárt terek levegőjének kivételével A levegő természetes összetétele Alapgázok Térfogat % nitrogén (N 2 ) 78,10 oxigén (O 2 ) 20,93 argon (Ar) 0,93 szén-dioxid (CO 2 ) 0,03 Egyéb gázok 0,01 PETRIK TISZK TÁMOP-2.2.3-07/1-2F-2008-0011 9
Az alapgázokon kívül a levegőben mindig van jelen vízgőz, amelyet abszolút, illetve relatív páratartalommal jellemezhetünk. Emlékezzen, hogy a tanultak és egyéb ismeretei alapján milyen szennyezőanyagok juthatnak a légkörbe! Gondolja végig, honnan kerülhetnek oda, és mi történik ott velük! Légszennyező anyag A levegő természetes minőségét hátrányosan befolyásoló olyan gáz, folyékony és szilárd halmazállapotú anyag, amely természetes forrásból vagy az emberi tevékenység közvetlen vagy közvetett eredményeként kerül a levegőbe, és amely káros vagy káros lehet az emberi egészségre, a környezetre, illetve károsítja vagy károsíthatja az anyagi javakat. A levegő öntisztulása A szennyező anyag a légkörből eltávozik az alábbi folyamatok révén: ülepedés (szedimentáció), kihullás, felülethez ütközés és tapadás, adszorpció, abszorpció, kondenzálódás, kimosódás révén. Átalakul (közömbös vagy kevésbé ártalmas anyaggá). Koncentrációja csökken (felhígulás diffúzió, vagy turbulens légmozgások útján. A levegőszennyezés forrásai Pontszerű forrás Felületi forrás (szórt paraméterű vagy diffúz forrás) Biológiai eredetű Vulkáni tevékenység Emberi tevékenység Ipar Közlekedés Energiatermelés Bányászat Mezőgazdaság Légszennyező anyagok eredete A légszennyező anyagok csoportosítása Szilárd (mg/m 3, db/cm 3 ) Cseppfolyós Légnemű (gáz halmazállapotú), (µg/m 3, ppb) Aeroszolok: kondenzációs és diszperziós aeroszolok (por, füst, köd) 10 méréstechnika gyakorlat tanulói jegyzet II/14. évfolyam
Elsődleges légszennyező anyagok Az emberi tevékenység és a természeti folyamatok által közvetlenül kibocsátott anyagok. Például: nitrogén-oxidok, kén-dioxid, szén-dioxid. Másodlagos légszennyező anyagok A levegőben levő anyagok egymásra hatása során keletkező reakciótermékek. Például: ózon, salétromsav, kénsav, PAH-vegyületek. Fontosabb légszennyező anyagok és tartózkodási idejük a légkörben Anyagok Térfogat % Tartózkodási idő Vízgőz 0,4 400 10-2 10 nap Szén-dioxid (CO 2 ) (vízben oldódó gáz) 0,03 több év Dinitrogén-oxid (N 2 O) 25 600 10-6 150 év Szén-monoxid (CO) 1 20 10-6 hónapok Ózon (O 3 ) 0 5 10-6 2 év Nitrogén-dioxid (NO 2 ) (vízben oldódó gáz) 0 0,3 10-6 napok Ammónia (NH 3 ) (vízben oldódó gáz) 0 2 10-6 napok Kén-dioxid (SO 2 ) (vízben oldódó gáz) 0 0,7 10-6 napok Szerves anyagok (metán, benzol, PAH) 2 10-3 10 év Halogénezett szénvegyületek 0,5 10-6 60 100 év Egyéb légszennyező anyagok Ülepedő por: a légtérben levő ülepedő szilárd szennyezés Szállópor: a részecskék mérete széles tartományban mozog TSPM összes lebegő portartalom PM 10 mikron átmérőnél kisebb részecskék 10 PM 2,5 mikron átmérőnél kisebb részecskék 2,5 PM 1 mikron átmérőnél kisebb részecskék 1 A mérések során TSPM, PM 10, PM 2,5, PM 1 tömegét, vizsgálhatják. Minél kisebb a porszemcse mérete, annál mélyebbre tud lejutni az emberi légző rendszerben. Számos szennyező: mint a toxikus fémek, PAH, dioxin stb. porhoz kötött, így ezeket a kisebb szemcsék jóval nagyobb eséllyel juttatják el ezeket a tüdőbe. Hidrogén-fluorid, hidrogén-klorid Toxikus fémek Kellemetlen szaghatású anyagok A legtöbb lakossági bejelentés nem a színtelen szagtalan gázszennyező anyagok miatt történik, hanem a kellemetlen szagú, büdös szennyezés kivizsgálását kérik. Ezzel kapcsolatban mindenkinek van valamilyen saját élménye, s hogy mi is az a szag ez az idézet jól kifejezi: A szag nem egy anyag tulajdonsága vagy jellemzője, hanem az anyag által az emberekből kiváltott reakció. PETRIK TISZK TÁMOP-2.2.3-07/1-2F-2008-0011 11
Definíciószerűen: a bűz kellemetlen szagú légszennyező anyag vagy anyagok keveréke, amely összetevőivel egyértelműen nem jellemezhető. A vizsgálata ezért nem egyszerű, hiszen igen kis koncentrációban számos, sokszor ismeretlen öszszetevőt kell mérni. A szagkibocsátás meghatározásához a szennyezett levegő szagkoncentrációját kell megállapítani, amelyre nincs határérték. Néhány ipari eredetű légszennyezőanyag iparágak szerint Iparág Gyógyszergyártás Légszennyező anyag VOC (oldószerek) Gáztüzelésű erőművek CO, NO X, CO 2 Széntüzelésű erőművek CO, NO X, CO 2, SO 2, szilárd anyag Hulladékégetés Hulladéklerakás CH 4 / CO 2 Műtrágyagyártás N 2 O Kőzetgyapotgyártás Porcelángyártás Építőanyag-ipar Téglagyártás Közlekedés CO, NO X, CO 2, SO 2, HCl, HF, Toxikus fémek, TOC, szilárd anyag, dioxinok és furánok NH 3, formaldehid Kvarc, szilikátok, fém- és nemfém-oxidok 7 µm átmérőjű szilícium tartalmú por CO, NO X, CO 2, SO 2, HCl, HF, benzol, egyéb szerves vegyületek CO, NO X, CO 2, szénhidrogének, szilárdanyag A légszennyezettség hatásai A szennyezett levegő, a rossz levegőminőség káros hatással van az egészségünkre, az ökoszisztémára, az épített környezetre, a környezet savasodását okozhatja, növeli az üvegházhatást, és kihat a gazdaságra. Ezen hatások érzékelésére néhány kiragadott példa: Egészségkárosító hatások Ózon: képes a C=C kettős kötés megbontására. Tüdőben a telítetlen zsírsavak kettős kötéseit felbontva reaktív, szövetkárosító szabad gyökök képződnek. Hatásuk az ökoszisztémára Ózon: az előbbiekhez hasonló mechanizmussal károsítja a növények leveleit. A CO 2 és CH 4 után a harmadik legfontosabb üvegházhatást okozó gáz. Hatásuk a művi környezetre NO 2 (HNO 3 ): nitrogén-dioxidból ózon hatására nitrátgyök keletkezik, ami vízzel salétromsavvá alakul. A műtárgyak felületén eső vagy a hajnali pára révén vékony vízréteg alakul ki, melyben a nitrátgyök salétromsavvá alakul. A keletkezett sav hosszú távon súlyosan károsíthatja a műtárgyakat. Gazdasági vonatkozások A környezet savasodása 12 méréstechnika gyakorlat tanulói jegyzet II/14. évfolyam
Házi feladat 1. Ismertesse mely gázok és milyen folyamat révén okozzák a környezet savasodását, és melyek felelősök az üvegházhatásért! 2. Fontosabb légszennyező anyagok hatásának összegyűjtését a mellékelt táblázat szempontjai szerint végezze el! A házi feladat elkészítésének időtartama: 1 hét. 1. házi feladat Töltse ki a táblázatot! A környezet savasodását okozó gázok Reakciójuk a légkörben Üvegházhatást okozó gázok PETRIK TISZK TÁMOP-2.2.3-07/1-2F-2008-0011 13
2. házi feladat Rendszerezze ismereteit a légszennyező anyagok hatásával kapcsolatban! Töltse ki a táblázat hiányzó részeit a megadott szempontok szerint! Nitrogén-dioxid Szén-monoxid Kén-dioxid Ózon Szálló por TSPM összes lebegő portartalom NO 2 CO SO 2 O 3 Jellemzők Vegyjel vörösesbarna, szúrós szagú, gáz vízben oldódó savas kémhatású reakcióképes, erősen oxidáló, korrozív hatású levegőnél nehezebb színtelen, szagtalan gáz vízben rosszul oldódó színtelen, szúrós szagú gáz vízben oldódó vízzel egyesülve kénessavat képez színtelen gáz vízben oldódó erősen oxidáló hatású a spontán lebomlás felezési ideje 3 nap PM 10 10 mikron átmérőnél kisebb részecskék PM 2,5 2,5 mikronnál kisebb részecskék a mérések során a TSPM, a PM 10 és a PM 2.5 tömegét vizsgálják a por toxikus anyagokat is tartalmazhat Természetes forrás: vulkanikus tevékenység villámlások talajbaktériumok Emberi tevékenység: fosszilis tüzelőanyagok, elégetése közlekedés salétromsav-gyártás hegesztés kőolaj-finomítás fémek gyártása Forrásai 14 méréstechnika gyakorlat tanulói jegyzet II/14. évfolyam
2. házi feladat Rendszerezze ismereteit a légszennyező anyagok hatásával kapcsolatban! Töltse ki a táblázat hiányzó részeit a megadott szempontok szerint! Nitrogén-dioxid Szén-monoxid Kén-dioxid Ózon Szálló por állatra és emberre egyaránt mérgezőek nedves légúti nyálkahár- tyához kapcsolódva salétromos- illetve salétromsavvá alakul, és helyileg károsítja a szövetet felszívódva a véráramba jut, Élettani hatásai megakadályozza az oxigénszállítást A kén-dioxiddal együtt részt vesz a savas esők okozásában. Hatása az ökoszisztémára A NO 2 nedvesség jelenlétében savas kémhatású, ezért a fémeket és az építőanyagokat erősen korrodálja. Hatása az építményekre PETRIK TISZK TÁMOP-2.2.3-07/1-2F-2008-0011 15
Keressen a napi sajtóban, interneten légszennyezéssel kapcsolatos közleményeket, ipari baleseteket! Jegyezze fel, és az érdekességeket beszélje meg társaival! A légszennyezés folyamata Emisszió Levegőterhelés (emisszió): valamely anyag vagy energia levegőbe juttatása, légszennyező anyag(ok) kibocsátása a keletkezés helyén. Különbséget teszünk a helyhez kötött és a mozgó légszennyező források között. A helyhez kötött légszennyező forrásokat célszerű az alábbiak szerint tovább csoportosítani: pontforrások (kémények, kürtők), épületforrások (kibocsátás természetes huzatú szellőzőkön és a nyílászárókon keresztül), felületi források (szabadban végzett műveletek, üzemi utak stb.). Az emisszió mértékének (kg/óra) meghatározásához pont- és épületforrások esetében ismerni kell az adott légszennyező anyag koncentrációját a kibocsátott füstgázban, véggázban vagy levegőben, valamint ezen hordozógázok térfogatáramát és hőmérsékletét. Transzmisszió Az a folyamat, amelynek során a légkörbe bocsátott szennyező anyagok hígulnak, terjednek, átalakulnak, végül a felszínre ülepednek. A transzmissziót jelentős hígulás, ülepedés, fizikai kémiai változás kíséri. A transzmissziót a forrás jellemzői (pl. kéménymagasság, kibocsátás hőmérséklete és sebessége) mellett döntően a meteorológiai és a domborzati viszonyok befolyásolják. A meteorológiai jellemzők közül a széliránynak és sebességnek, a turbulenciának és az inverziós rétegeknek van döntő szerepe. Az inverziós rétegben a levegő hőmérséklete a földfelszíntől távolodva nem csökken, és megakadályozza a légrétegek vertikális keveredését, aminek következtében a légszennyező anyagok feldúsulnak a földfelszín közelében. Immisszió Légszennyezettség (immisszió): a levegőben a levegőterhelés hatására kialakult légszenynyező anyag koncentrációja, beleértve a légszennyező anyag adott időtartam alatt felületekre történt kiülepedését. Az immisszió így a környezeti levegő minősége a vizsgált helyen (pl. lakott területen vagy természetvédelmi területen). 16 méréstechnika gyakorlat tanulói jegyzet II/14. évfolyam
Alap légszennyezettség Alap légszennyezettség: a vizsgált légszennyező forrás környezetében kialakult, más légszennyező források által okozott, jogszabályban meghatározott időtartamra vonatkoztatott átlagos légszennyezettség, amelyhez a vizsgált légszennyező forrás kibocsátásának hatása hozzáadódik. Az immissziós koncentrációkat az emisszió és a transzmisszió mellett az egyes légszennyező anyagok bonyolult reakciói köztük a fotokémiai reakciók és átalakulásai (pl. a kimosódás) határozzák meg. Méréstechnikai oldalról immissziómérésnél az emisszióhoz képest 3 6 nagyságrenddel kisebb koncentrációkra kell felkészülni. Munkahelyi légtér Legtöbbször az emissziós és az immissziós koncentrációk között helyezkednek el a munkahelyi légtérkoncentrációk, amit az eltérő mérési módszerek, szabványok és határértékek miatt külön területként kell megemlíteni. A légszennyező komponensek azonossága és az emisszióval való kapcsolata miatt érintjük a kérdéskört annak ellenére, hogy az inkább a munkavédelem-munkaegészségügy és kisebb mértékben a környezetvédelem területére tartozik Levegőtisztaság-védelem A levegőtisztaság-védelem fő célkitűzése az egészséges környezet érdekében a jó levegőminőség biztosítása, az emberi egészséget és a természetes környezetet veszélyeztető légszennyezettség kialakulásának megelőzése a jogszabályokban előírt levegővédelmi követelmények betartatásával. A levegőtisztaság-védelem kereteit a környezetvédelmi törvény alapelveire épülő, a levegő védelmével kapcsolatos egyes szabályokról szóló 21/2001.(II. 14.) Kormányrendelet határozza meg. A kormányrendelet végrehajtásának részletes előírásait miniszteri rendeletek tartalmazzák. A határokon átnyúló hatások miatt a levegő minőségének hatékony védelme megköveteli az együttműködést az Európai Unióval és más nemzetközi szervezetekkel (Európai Unió Clean Air for Europe (CAFE) program, ENSZ EGB Egyezmények stb.). A kibocsátások csökkentése a helyhez kötött légszennyező források kibocsátásának szabályozásán keresztül valósul meg. A szabályozás legfontosabb eleme az elérhető legjobb technika (BAT) alkalmazásának előírása. A legjelentősebb légszennyezéssel járó technológiák, a nagy tüzelőberendezések és a hulladékégetők üzemeltetésére vonatkozó levegővédelmi követelményeket külön miniszteri rendeletek tartalmazzák. Az emissziószabályozás látványos eredményeket hozott az elmúlt 15 évben. Jelentősen csökkent az országos kén-dioxid és a szilárdanyag-kibocsátás, a nitrogén-oxid emissziót, a növekvő gépjárműforgalom ellenére is sikerült szinten tartani. A légszennyezés elleni küzdelem globális szinten nemzetközi egyezmények keretében történik. Magyarország részese az összes vonatkozó nemzetközi egyezménynek (pl. a nagy távolságra jutó, országhatárokon átterjedő légszennyezés mérséklésére irányuló Genfi Egyezmény és Jegyzőkönyvei; a környezetben tartósan megmaradó szerves szennyező anyagok, az ú.n. POP-ok korlátozását célzó Stockholmi Egyezmény; valamint a magas légköri ózonréteg védelmére irányuló Bécsi Egyezmény és az ehhez kapcsolódó Montreáli Jegyzőkönyv). Forrás: http://www.kvvm.gov.hu. PETRIK TISZK TÁMOP-2.2.3-07/1-2F-2008-0011 17
Levegővédelmi követelmény Levegővédelmi követelmény minden olyan, a levegő terhelését, az azt okozó tevékenységet és létesítményt, valamint a légszennyezőt, továbbá a légszennyezettséget érintő intézkedés, előírás, tilalom, amely hatósági határozaton alapul, vagy amelyet jogszabály ír elő. A környezeti levegővel kapcsolatos szabályozás határértékei A légszennyezettség egészségügyi határértéke: a légszennyezettségnek azon mértéke, amely tartós egészségkárosodást nem okoz, és amelyet az emberi egészség védelme érdekében e jogszabályban meghatározott módon és időn belül be kell tartani. 14/2001. (V. 9.) KöM EüM FVM együttes rendelet. Elérése és túllépése: veszélyes légszennyezettséget eredményez A légszennyezettség ökológiai határértéke: a légszennyezettség azon szintje, amely túllépése esetén az ökológiai rendszer károsodhat. Tűréshatár A tűréshatár a légszennyezettség egészségügyi határértékének bizonyos százaléka, amellyel a határérték a jogszabályban meghatározott feltételek mellett túlléphető. Európai direktívák átvételét követő fokozatos bevezetést szolgálja, hogy 2001. és 2010. között a tűréshatár fokozatosan csökken. 2010. január 1-jétől a tűréshatár 0%-ra csökken! Tájékoztatási küszöbérték A tájékoztatási küszöbérték a légszennyezettségnek egyes légszennyező anyagok tekintetében a lakosság egyes érzékeny (gyermek, időskorú, beteg) csoportjaira megállapított szintje, amelynek túllépése esetén a lakosságot tájékoztatni kell. Riasztási küszöbérték A riasztási küszöbérték: a légszennyezettség azon szintje, amelynek rövid idejű túllépése is veszélyeztetheti az emberi egészséget, és amelynél azonnali beavatkozást kell tenni. Kibocsátási határértékek (emisszió határértékek) Általános technológiai kibocsátási határérték Az általános technológiai kibocsátási határértéket szennyezőanyag csoportokra állapítják meg az anyag tulajdonságai és a környezetre gyakorolt hatása alapján Eljárásspecifikus technológiai határértékek Eljárásspecifikus technológiai határértékek az adott eljárás meghatározott anyagaira vonatkozik. 18 méréstechnika gyakorlat tanulói jegyzet II/14. évfolyam
A légszennyező anyagok veszélyességi fokozatai Az légszennyező anyagok egészségre és a környezetre gyakorolt hatásuk alapján az alábbi fokozatokba sorolhatók: I. különösen veszélyes, II. fokozottan veszélyes, III. veszélyes, IV. mérsékelten veszélyes. A levegő minőségével kapcsolatos legfontosabb hazai szabályok 1995. LIII. törvény A környezet védelmének általános szabályairól 21/2001. (II. 14.) Korm. rend. A levegő védelmével kapcsolatos egyes szabályokról 314/2005. Korm. rend. Környezeti hatásvizsgálati, egységes környezethasználati engedélyezési eljárásról 14/2001. (V. 9.) KöM EüM FVM Együttes rendelet a légszennyezettségi határértékekről, a helyhez kötött légszennyező pontforrások kibocsátási határértékeiről 10/2001. KöM VOC kibocsátásának korlátozásáról 23/2001. KöM 140 kwth 50 MWth tüzelőberendezések 10/2003. KvVM > 50 MWth tüzelőberendezések 3/2002. KöM Hulladékok égetése 17/2001. (VIII. 3.) KöM Rendelet a légszennyezettség és a helyhez kötött légszennyező források kibocsátásának vizsgálatával, ellenőrzésével, értékelésével kapcsolatos szabályokról 25/2000. EüM SzCsM Munkahelyek kémiai biztonságáról 26/2000. EüM Foglalkozási eredetű rákkeltő anyagok elleni védekezésről Internetes hozzáférés: http://www.magyarorszag.hu A levegő mint környezeti elem vizsgálata A levegőtisztaság-védelmi vizsgálatok és intézkedések végső célja a megfelelő minőségű légköri levegő biztosítása az ember, az élővilág és a védendő anyagi javak igényei szerint. Jogszabályban rögzítik az elérendő célt: a légköri levegő megkövetelt minőségi jellemzőit. Tilos új légszennyező pontforrást telepíteni, ha a légszennyező pontforrás közvetlen hatásterületén az alap légszennyezettség értéke már meghaladja, illetve az új légszennyező pontforrás üzembe helyezése következtében várhatóan meghaladja az éves légszennyezettségi határértéket [21/2001. (II. 14.) Korm. rendelet. 5. (6). bekezdés]. Értékeléskor a levegőtisztaság-védelmi vizsgálatok mérési eredményeit hasonlítják a jogszabályban rögzített határértékekkel, s ez alapján állapítják meg a vizsgált terület levegőjének minőségét. PETRIK TISZK TÁMOP-2.2.3-07/1-2F-2008-0011 19
A vizsgálat menete A vizsgálat céljának meghatározása Helyszíni szemle, a mintavételi hely kijelölése A vizsgálatra kerülő jellemzők megadása A vizsgálati módszer kiválasztása A mintavétel módjának, gyakoriságának a meghatározása Mintavétel (helyszíni vizsgálat a minták tartósítása és fixálása, a minták szállítása) Elemzési minták készítése és vizsgálatuk Eredményszámítás Az eredmény Eredmények értékelése, minősítés, jegyzőkönyv vagy szakvélemény készítése Javaslat beavatkozásra, bírságolásra stb. Gondolja végig, hogy a levegő vizsgálata miben más, és miben hasonlít más környezeti elemek mint a víz vagy a talaj vizsgálatához! Vegye figyelembe, hogy miért mérünk, mit mérünk, és hol mérünk! A levegővizsgálat főbb területei Immissziómérés Állapotfelmérés, monitorozás adott időközönként vagy folyamatosan, hogy a levegőminőséget térben és időben nyomon lehessen követni Szennyező forrás felderítése, a szennyeződés, illetve a vészhelyzet előrejelzése Lakossági panaszok kivizsgálása Adatszolgáltatás (helyi, országos, regionális helyzetelemzéshez) Hatósági tevékenység megalapozása (bírság, engedély). Emissziómérés (légszennyező anyagok kibocsátása) Légszennyezőanyag-kibocsátás ellenőrzése, mértékének meghatározása. Munkahelyi légtér Az emberre káros anyagok munkavédelem-munkaegészségügyi szempontú vizsgálata. A vizsgált térrész lokális települési regionális, zónák, agglomeráció kontinentális globális Gondolja végig, hogy adott térrészt tekintve, hol számolhatunk a legkisebb, és hol a legnagyobb koncentrációra! 20 méréstechnika gyakorlat tanulói jegyzet II/14. évfolyam
immissziómérés Az immissziómérés a légszennyezettség mérését jelenti a kijelölt mérőponton állandó helyre telepített mérőrendszerrel vagy időszakosan, ismételt, illetve eseti méréssel. Folyamatos vagy szakaszos mintavételi és mérési módszerek alkalmazásával. Folyamatos műszeres módszerekkel mérendő komponensek például NO x, CO, VOC, CO 2, időszakosan mérendő paraméterek a meteorológiai jellemzők, HCl, HF, szilárd anyag, formaldehid, aromás szénhidrogének stb. Immissziós vizsgálatok célja A szennyező anyagok fajtáinak és koncentrációjának megismerése; a szennyezettség területi megoszlásának megismerése; a szennyezettség időbeni alakulásának és irányzatának megismerése; veszélyhelyzet jelzése, illetve előrejelzése; szennyező források, gócok felderítése; adatok szolgáltatása a levegőminőség tervezéséhez; adatok szolgáltatása a terület- és városrendezéshez; hatósági tevékenység (engedélyezési eljárás, bírságolás) megalapozása; a levegőtisztaság-védelmi intézkedések hatékonyságának ellenőrzése; környezeti hatásvizsgálatok megalapozása; lakossági panaszok kivizsgálása; szakértői tevékenység megerősítése; tudományos tevékenységhez adatszolgáltatás; egészségügyi, biológiai, mezgazdasági, műszaki; gazdasági hatások felderítése, meteorológiai, földrajzi stb. összefüggések kimutatása. Mérések kivitelezése Alkalomszerű mérések Mérőkocsival, egyszeri alkalom: lakossági panasz kivizsgálásakor, hatástanulmány készítéséhez, szenynyező forrás környezetének vizsgálatához. Rendszeres időszakos Meghatározott terv szerint felkeresik a mérőkocsival. Telepített szakaszos Helyszínen hosszabb távra elhelyezett, beprogramozott mintavevővel végzik. A szakaszos mintavétel integrált eredményt ad. Telepített folyamatos OLM (Országos Légszennyezettségi Mérőhálózat) Megszakítás nélküli folyamatos mérés, általában telepített konténerekben A szennyező időbeni alakulása nyomon követhető (csúcsok láthatóak) PETRIK TISZK TÁMOP-2.2.3-07/1-2F-2008-0011 21
Mérőpontok A mérőpont a mintavétel és a mérés helye. Fontos a reprezentatív minta vétele A mérés megbízhatóságát a mintavétel alapvetően befolyásolja. A mérőpontok elhelyezésénél és kialakításánál a vonatkozó 17/2001. (VIII. 3.) KöM rendelet előírásit kell figyelembe venni. Mérőpontok kijelölése Az állandó mérőpontokat a környezetvédelmi hatóság jelöli ki, adott helyre és adott sűrűséggel, hogy a mintavétel reprezentatív legyen, a mért adatok az ország egyes településeit és térségeit levegőtisztaságvédelmi szempontból kellő részletességgel jellemezzék, és a szükséges levegőtisztaság-védelmi intézkedéseket megbízhatóan megalapozzák. Eseti mérésekkel mobil mérőrendszer segítségével ellenőrzik a légszennyezettséget azokon a településeken, ahol nincs kijelölt mérőpont. Indokolt esetben egyedi mérési program alapján, mobil mérőrendszerrel, eseti mérésekkel lehet ellenőrizni a légszennyezettséget. A mérőpontok kijelölését rendszeresen, legalább 5 évenként felül kell vizsgálni. A 2. gyakorlati feladat a mérőpontok kijelöléséhez kapcsolódik. A lakosságot érintő légszennyező források környezeti levegőre való hatásának megállapításához kell majd a mérőpontok helyét kijelölnie. Az elméletben tanultakat és a jogszabályok használatát egy új gyakorlati probléma megoldásához alkalmazhatja. Mérőpontok minimális száma A kijelölt mérőpontok minimális számának meghatározásánál figyelembe kell venni, hogy a mérés az egyetlen információforrás. A mérések során az emberi egészség védelmére megállapított határértékek, valamint a riasztási küszöbértékek betartása az adott zónában vagy agglomerációban értékelhető kell, hogy legyen. Ehhez a 17/2001. (VIII. 3.) KöM rendelet 2. számú melléklete ad iránymutatást. Mérőpontok elhelyezése Az emberi egészség védelme érdekében telepített mérőpontok elhelyezési szempontjai Olyan területről szolgáltassanak adatot, ahol a lakosság várhatóan a legnagyobb légszennyezettségnek van kitéve, illetve jellemzőek az átlagos népesség expozíciója szempontjából. Reprezentatív módon kell mintát venni, hogy a mérés jellemző adatot szolgáltasson a légszenynyezettségéről, közlekedési helyszínek esetében legalább 200 m 2 -es; városi háttérszennyezettség esetén több négyzetkilométernyi területre nézve. A mérőpont telepítésekor ki kell küszöbölni a mérőpont mikrokörnyezetének a mérést közvetlenül befolyásoló hatásait. Az ökológiailag sérülékeny területek védelme céljából telepített mérőpontok elhelyezési szempontjai Az agglomerációktól legalább 20 km-re legyen. Az egyéb beépített területektől, ipari létesítményektől vagy autópályáktól legalább 5 km-re kell elhelyezni. A mérőpontnak az őt körülvevő, legalább 1000 km 2 -es terület légszennyezettségére jellemző adatot kell szolgáltatnia. 22 méréstechnika gyakorlat tanulói jegyzet II/14. évfolyam
Immissziós mérőpontok kialakítása Immissziós mérőpontok a levegőszennyezettségi monitoring vizsgálati helyei A levegő szabad áramlása biztosított legyen. A por ülepedése akadálymentes legyen. A bemenő nyílást 1,5 m (légzési zóna) és 4 m közötti magasságban kell elhelyezni, ez a talajközeli mintavétel. Nagy területre reprezentatív állomás esetén magasabb elhelyezés indokolt 8 méterig. Nem lehet kibocsátás közelébe elhelyezni. Figyelembe kell venni a zavaró külső forrásokat, a biztonságot, a hozzáférést. Elhelyezhető belvárosban, iparterületen, külső lakóterületen. Keressen az interneten, vagy rajzoljon a mérőpont telepítésére jó és rossz példát! Háttérszennyezés mérés Háttérszennyezés mérésénél a nagyvárostól 100 km távolságban, semmiféle szennyező forrás nem lehet a környéken. Település alapterhelés mérése A település alapterhelését jól átszellőző helyen, pl. parkban elhelyezett mérőberendezéssel kell mérni. A mérés időtartama gyakorisága A határérték függvénye: 24 órás, 8 órás, 60 perces Napi értékek mérése esetén 24 órás folyamatos mérés, havi értékek mérése esetén 8 db 24 órás mérés, évi szennyezettség mérése esetén kéthetente 26 alkalommal 24 órás minta szükséges. immissziómérés körülményei Meteorológiai mérések A levegő vizsgálatakor a mintavétel során a meteorológiai paraméterek mérése is szükséges. A monitoringállomások képesek az emissziós és immissziós mérések mellett egy adott terület, meteorológiai állapotának folyamatos mérésére is. A mért és számított meteorológiai jellemzők segítségével a mindenkori szennyeződés terjedési jellemzői (terjedésének iránya, sebessége) előre jelezhető. Az adatgyűjtő végzi az érzékelők lekérdezését, tárolja, továbbítja a számítógépnek a mért adatokat. PETRIK TISZK TÁMOP-2.2.3-07/1-2F-2008-0011 23
Meteorológiai érzékelők széliránymérő szélsebességmérő hőmérsékletmérők többféle magasságban relatív páratartalom-mérő légnyomásmérő csapadékstátusz-érzékelő csapadékmennyiség-mérő talajhőmérő UV B sugárzásmérő Az adatfeldolgozó program által számított meteorológiai paraméterek A terjedés szempontjából fontos levegő függőleges stabilitásának (izotermia, inverzió, konvekció) meghatározása A harmatpont és a komfort hőmérséklet megadása A légnyomás tengerszintre való átszámítása Légnyomástrend a vihar előrejelzéséhez A felhőalap megbecsülése Észleléssel meghatározható meteorológiai paraméterek Szélirány Borultsági fokozta Látótávolság Égtáj kezdőbetűje vagy fokbeosztás Az égbolt milyen mértékben fedett felhőzettel 0 10 borultság Ameddig a megfigyelő szemmagasságban ellát Szóbeli jellemzés: 0 30 km látás jó, 1 10 km látás közepes, 5 km-nél kisebb párásság, 1 km-nél kisebb látótávolság köd Országos Légszennyezettségi Mérőhálózat (OLM) Országos Légszennyezettségi Mérőhálózat OLM Az Országos Légszennyezettségi Mérőhálózat működtetése és fejlesztése teszi lehetővé, a lég szennyezett ségi adatok biztosítását a hazai és nemzetközi szervezetek részére, valamint a lakossági tájékoztatást. Igen fontos feladat a légszennyezettségi határértékek folyamatos felülvizsgálata, az Európai Unió vonatkozó irányelveinek átültetése a magyarországi szabályozásba. Milyen információkat tenne közzé az Országos Légszennyezettségi Mérőhálózat honlapján? Az OLM működésével kapcsolatos az 1. gyakorlati feladat, a következő ismeretek elsajátításával egy újszerű munkahelyi feladatot kell majd megoldania. 24 méréstechnika gyakorlat tanulói jegyzet II/14. évfolyam
Az Országos Légszennyezettségi mérőhálózat (OLM) telepítése és működtetése állami feladat, amelyért a Környezetvédelmi és Vízügyi Minisztérium a felelős. Az egész ország területét lefedő mérőhálózatot a környezetvédelmi-természetvédelmi- és vízügyi felügyelőség üzemelteti. A Levegőtisztaság-védelmi Referencia Központ (LRK) az egységes működés szakmai irányításának operatív feladatait látja el. A mérőhálózat munkáját az OMSZ is segíti, meteorológiai adatokat szolgáltat, elemzéseket, előrejelzéseket készít, háttérállomást működtet, és végzi a modellezéssel történő értékeléseket. Keresse fel az OLM honlapját, és állapítsa meg, hogy az ott található adatok, információk megfelelnek-e a várakozásának! OLM adatszolgáltatása: http://www.kvvm.hu/olm. Országos Légszennyezettségi Mérőhálózat felépítése Az OLM két mérőhálózatból áll: a manuális, ismertebb nevén RIV mérőhálózat és az automatikus mérőhálózat. Az OLM felépítését az 1. ábra mutatja be. A manuális mérőhálózat mérőpontjainak száma SO és NO szennyezőanyagra 197 db (100 településen), ülepedő porra 300 db (129 településen). 2 2 Az automatikus mérőhálózat keretében működő mérőállomások száma 60, ebből 55 db fix helyre telepített, 5 db mobil mérőállomás. A mérőhálózat lefedi az ország területét. A mérőhálózatot képező mérőállomások és mérőpontok elhelyezésének rendszeres felülvizsgálata a mindenkori szennyezettségi zónák és agglomeráció figyelembevételével történik. 1. ábra. OLM felépítése PETRIK TISZK TÁMOP-2.2.3-07/1-2F-2008-0011 25
Levegőmérő-rendszer Online Az OLM automata mérőállomásai 54 helyen mérik folyamatosan a kiemelt jelentőségű légszenynyező anyagok (kén-dioxid, nitrogén oxidok, nitrogén-dioxid, szén monoxid, ózon, szálló por [PM10], benzol) mennyiségét és az értékeléshez szükséges meteorológiai paramétereket (szélsebesség, szélirány hőmérséklet, légnedvesség). További 5 mobil mérőállomás, mérőbusz áll rendelkezésre az időszakos levegőminőségi vizsgálatok elvégzésére. Offline hálózat Az ország 131 településén történik rendszeres légszennyezettségi mintavétel. A minták kén-dioxid, nitrogén-dioxid és por tartalmát laboratóriumban elemzik. Ülepedő porra gyűjtőedényes eljárást alkalmaznak. Mért komponensek Az automatikus mérőállomások gáz- és szilárd halmazállapotú szennyezőket és az értékeléshez szükséges meteorológiai paramétereket mérnek: nitrogén-oxidok (NO ); x nitrogén-dioxidot (NO ); 2 kén-dioxid (SO ); 2 szén-monoxid (CO); ózon (O ); 3 szállópor PM ; 10 benzol, toluol, etilbenzol, xilol (BTEX); illékony szerves olaj (VOC). A mérési adatok az adatgyűjtőből online módon jutnak a felügyelőségi adatközpontba és az országos adatközpontba (LRK). Amennyiben valamelyik szennyező anyag koncentrációja 3 egymást követő órában meghaladja a tájékoztatási küszöbértéket, vagy 1 órában meghaladja a riasztási küszöbértéket, ellenőriznie kell a túllépés körülményeit, és valós túllépés esetén intézkedést kell kezdeményeznie. Immissziós ellenőrző hálózatok típusai Folyamatos, automatikus működésű mérőállomás Air monitorok (regisztráló készülékek) alkalmazása. A mérőállomás folyamatosan szolgáltat adatokat. Ez a rendszer azonnali beavatkozást tesz lehetővé pl. szmogriadó. A folyamatos működésű automatikus mérőállomás mérőkörének kialakítását a 2. ábra szemlélteti. 26 méréstechnika gyakorlat tanulói jegyzet II/14. évfolyam
2. ábra. Folyamatos működésű automatikus mérőállomás mérőkörei Mérőkocsis mérőhelyek Szakaszos (24 órás, 30 perces) mintavételre alkalmas telepített vagy mérőkocsis mérőhelyek. Nézzen meg egy lakóhelyéhez közeli mérőállomást! Tekintse ezt helyszíni szemlének, s írja le a környezetét! Feljegyzéseit, fotóit a projektmunka során hasznosíthatja! A légszennyezettség vizsgálati eredményeinek értékelése A légszennyezettség vizsgálata során kapott adatokat, eredményeket értékelni kell. Az értékeléshez felhasználható mérési adatok minőségi követelményeit, valamint a vizsgálati módszerek dokumentálásának előírásait rendelet szabályozza. Ez előírja komponensekre vonatkozóan a vizsgálati módszer elfogadható pontosságát, az értékeléshez minimálisan szükséges adatmennyiséget, valamint a minimálisan szükséges vizsgálati időtartamot. A vizsgálati módszer dokumentálása Azoknál a zónáknál vagy agglomerációknál, amelyeknél az OLM mérések mellett vagy a vizsgálat kizárólagos eszközeként, a méréstől eltérő vizsgálati módszereket alkalmaznak, a légszennyezettség értékeléséhez az alábbiakat is meg kell adni: az alkalmazott vizsgálati eljárás leírása; az alkalmazott módszer ismertetése a referenciára való hivatkozással; az adatok és információk forrásai; az eredmények bemutatása, beleértve a pontosságot; a zónában vagy agglomerációban vizsgált területek bemutatása (amennyiben ez lényeges pl. a közút hossza), amelyeken a légszennyezettség meghaladja a határértét, vagy a határértéket plusz a tűréshatárokat vagy a felső vizsgálati küszöbértéket vagy az alsó vizsgálati küszöbértéket; a légszennyezettség egészségügyi határértékét meghaladó légszennyezettségnek potenciálisan kitett lakosság nagyságát. PETRIK TISZK TÁMOP-2.2.3-07/1-2F-2008-0011 27
Értékelés A légszennyezettség vizsgálata során kapott adatokat, eredményeket értékelni kell. A mérési adathalmaz feldolgozása során értékelésekor statisztikai mutatókat határoznak meg, amelyek összehasonlíthatók, jellemzők a mért területre, amelyekből következtetések vonhatók le a terület állapotára vonatkozóan. További grafikus és térképes ábrázolás segíti, hogy a szakembereken kívül a laikus számára is szemléletes legyen a levegő minőségére vonatkozó információk. A 3. gyakorlati feladat ehhez a munkához kapcsolódik, mérési adatokat kell majd értékelnie mind statisztikai módszerekkel, mind grafikus és térképes ábrázolással, hogy az elméletben tanultakat gyakorlati szituációban is alkalmazza. A légszennyezettség értékelése együttesen alkalmazott: matematikai-statisztikai módszerrel, grafikus és térképes ábrázolással történik. A vizsgálati eredmények vonatkoztatási szintje A gázállapotú légszennyezők esetében a vizsgálati adatokat 293 K hőmérsékletre és 101,3 kpa nyomásra kell vonatkoztatni. A határérték túllépések értékelésénél külön kell kezelni és nyilvántartani azokat az eseteket, amikor a határérték túllépést bizonyíthatóan természetes forrás vagy természeti jelenség okozza. A matematikai-statisztikai értékelés mutatói. Matematikai-statisztikai értékelés Mutatók Átlagérték Éves, illetőleg a féléves átlagérték A tárgyévi éves átlagérték Maximális érték Határérték-túllépés gyakorisága Átlagérték területi kiterjedése Mutatók jelentése A meghatározott időtartam alatt nyert mérési adatok számtani középértéke. Az átlagérték az adott időtartam alatti terhelésre mértékadó szám. Napi átlagértékek számtani középértéke Fűtési időszak: tárgyév október 1-jétől a tárgyévet követő év március 31-ig. Fűtésmentes időszak: tárgyév április 1-jétől szeptember 30-ig. A tárgyév január 1-jétől december 31-ig terjedő időszak napi átlagértékeinek számtani középértéke. Az adott időtartam alatt mért maximum Határérték túllépés gyakorisága [% ] m 100 =, ahol n m = a határértéket meghaladó mérési adatok száma (db), n = az összes mérési adatok száma (db). Azt a területet, amelyre az átlagértékek vonatkoznak, egyedileg kell meghatározni, a mérő- (mintavételi) helyek reprezentativitása, a mérőpontok száma, a környezeti adottságok (pl. beépítettség), a meteorológiai, domborzati és egyéb helyi tényezők figyelembevételével. 28 méréstechnika gyakorlat tanulói jegyzet II/14. évfolyam
Mutatók A 98%-os és a 99,9%-os gyakorisági érték (Percentilis) Légszennyezettségi irányszám (I/In) Mutatók jelentése Az a koncentrációérték, amely alatt az összes vizsgálati adat 98%-a, illetve 99,9%-a található. A 98%-os gyakorisági értéket mind a rövid idejű, mind a hosszabb időtartamú vizsgálatoknál meg kell határozni. A 98%-os gyakorisági érték főként a rövid idejű vizsgálatok során a jelentősebb mértékű terhelésekre nézve ad értékes felvilágosítást, ezért egészségügyi jelentősége fokozott. Légszennyezettségi irányszám = I/In, ahol I = mért légszennyezettség, In = légszennyezettség egészségügyi határértéke, I/In 1,0 nincs határérték-túllépés. A túllépés annál nagyobb, minél nagyobb a hányados az 1,0 értéknél A légszennyezettség mértékének grafikus ábrázolása A numerikus matematikai-statisztikai adatfeldolgozás kiegészítői a grafikus adatmegjelenítések. Gyakoriságeloszlás Adott időszak mérési eredményeit a várható értéktartományok figyelembevételével egyenlő koncentráció intervallumokba kell sorolni, és összegezve kell megállapítani a rekeszekbe jutó egyes adatok (darab) számát. A kis koncentrációktól indulva az összes mérési adatot be kell sorolni, majd az eredményt grafikusan is fel kell dolgozni. Az abszcisszán a szennyezőanyag koncentrációit, az ordinátán a gyakorisági értéket kell feltüntetni. Lineáris regresszió (számítás és grafikus ábrázolás) A légszennyezettség hosszabb távú alakulásának meghatározásához használt módszer a lineáris regreszszió. Az adatfeldolgozás során az egyik változó a vizsgálatok idősora (azaz időtartama), a másik pedig a légszennyezettségi adat. A regressziós függvényhez legjobban illeszkedő egyenest a módszer a legkisebb négyzetek módszerével számítja. Ez a módszer a települések több éves adatsorainak összehasonlítására alkalmas. Légszennyezettségi adatok térképes ábrázolása Pontszerűen, a mérés helyét feltüntetve a mért érték beírásával, térképre rajzolt grafikonnal, izovonalas ábrázolással, négyzethálós raszter ábrázolással, online adatok közvetlen számítógépes feldolgozásával (speciális program segítségével) történik. Légszennyezettségi index A mérőállomások által mért adatokat az éves átlagszennyezettség alapján, légszennyezettségi index táblázat szerint értékelik. Ez a minősítés öt osztályt tartalmaz. PETRIK TISZK TÁMOP-2.2.3-07/1-2F-2008-0011 29
Légszennyezettségi index osztályai 1. kiváló 2. jó 3. megfelelő 4. szennyezett 5. erősen szennyezett Táblázat a légszennyezettségi index meghatározásához Komponens Kén-dioxid (µg/m 3 ) Nitrogén-dioxid (µg/m 3 ) Nitrogén-oxidok (mint NO 2 ) (µg/m 3 ) Szén-monoxid (µg/m 3 ) Ózon (µg/m 3 ) Szálló por (PM10) (µg/m 3 ) Ülepedő por (g/m 2 30 nap) Átlag 1 2 3 4 5 kiváló jó megfelelő szennyezett erősen szennyezett órás átlag 0 100 100 200 200 250* 250 500 500 24 órás átlag 0 50 50 100 100 125 125 200 200 éves átlag 0 20 20 40 40 50 50 100 100 órás átlag 0 40 40 80 80 100* 100 400 400 24 órás átlag 0 34 34 68 68 85 85 130 130 éves átlag 0 16 16 32 32 40* 40 80 80 órás átlag 0 80 80 160 160 200 200 500 500 24 órás átlag 0 60 60 120 120 150 150 300 300 éves átlag 0 28 28 56 56 70 70 140 140 órás átlag 0 4000 4000 8000 8000 10000 24 órás átlag** 0 2000 2000 4000 4000 5000 10000 20000 5000 10000 20000 10000 éves átlag 0 1200 1200 2400 2400 3000 3000 6000 6000 órás átlag 0 72 72 144 144 180 180 240 240 24 órás átlag** 0 48 48 96 96 120 120 220 220 éves átlag*** 0 48 48 96 96 120 120 220 220 órás átlag 0 30 30 50 50 70 70 100 100 24 órás átlag 0 20 20 40 40 50* 50 90 90 éves átlag 0 16 16 32 32 40* 40 80 80 30 napos átlag 0 6,4 6,4 12,8 12,8 16 16 32 32 éves átlag 0 4 4 8 8 10 10 20 20 Egyéb komponens esetén a határérték %-ában (%) 0 40 40 80 80 100 100 200 200 * A határértékek mellett figyelembe vesszük a tűréshatárt is, ezért évenként változik az értéke. ** Napi 8 órás mozgó átlagkoncentrációk maximuma. *** 8 órás futó átlag napi maximumainak átlaga, egy naptári éven belül. 30 méréstechnika gyakorlat tanulói jegyzet II/14. évfolyam
Gyakorlati feladatok Az alábbi gyakorlati feladatokat segítik, hogy a légszennyezettséggel kapcsolatos alkalmazóképes tudását munkahelyi probléma felismerésében alkalmazza, majd a problémára megoldást találjon, és megoldja azt. 1. gyakorlat Tájékozódás az OLM honlapján Név, osztály:... Mérés dátuma:... I. Feladat Önkormányzat környezetvédelmi osztályán dolgozik, ahol a következő kérés érkezett önhöz. Tisztelt Kollega! Lakossági tájékoztatót tartok, ahol a kerület levegőjének szennyezettsége is szóba kerül..kollegájával gyűjtsenek információkat ezzel kapcsolatban. Kérem, e-mail-en küldje el nekem a mai aktuális Széna téri mérőállomás adatait. Szeretném tudni a mért anyagok aktuális értékeit, azt hogy ez a határértékek hány százaléka és ez alapján milyen a levegő minősége. Készítsenek erről számomra egy táblázatot. Küldjenek egy fényképet is a mérőállomásról, hogy a prezentációmban meg tudjam mutatni. Budapesten hol mérik még folyamatosan a légszennyezést? Keressenek olyan helyet, ahol problémásabb lehet a porszennyezés mint a Széna téren! Üdvözlettel Zöld Ernő Polgármester II. Feladat Váratlan esemény történt, így a polgármester helyett önöknek kell a lakossági tájékoztatót megtartania. A tájékozató után szakmai tudása birtokában, de mindenki által érthető módon kell válaszolniuk az elhangzó kérdésekre. információs lap A gyakorlat I. feladatának elvégzése és prezentáció készítés: otthoni munka. A gyakorlat II. feladatának prezentációjához a csoportoknak rendelkezésére álló összes idő: 45 perc. Az információs anyag elküldésének határideje a prezentáció előtti nap. Az I. feladatot páros munkában végezzék Az I. feladat megoldásához az interneten elérhető OLM adatait használják: www.kvvm.hu/olm I. Az OLM adatainak megkeresése Lépjen be az OLM honlapjára! Kattintson a mérési adatokra! Az automata mérőállomásokból válassza ki Budapestet! A térképen a kurzorral menjen a Széna térre, ahol megtekintheti az aktuális adatokat! PETRIK TISZK TÁMOP-2.2.3-07/1-2F-2008-0011 31