MOBILITÁS MOBILITÁS A hazai közlekedési környezetvédelem és energetika értékelése 2013 az európai helyzet tükrében 2013-2020 (2050)
A hazai közlekedési környezetvédelem és energetika értékelése az európai helyzet tükrében, következtetések, egy reális nemzeti program fő irányai 2013 2020 (2050)
A Nemzeti Fejlesztési Minisztérium (NFM) támogatásával, közlekedési környezetvédelmi kutatás-fejlesztési tanulmányok felhasználásával készítették a KTI Közlekedéstudományi Intézet Nonprofit Kft. ZÖLD AUTÓ KÖZPONT munkatársai Szerkesztőbizottság elnöke: Schváb Zoltán NFM közlekedésért felelős helyettes államtitkár Kiadó: KTI Közlekedéstudományi Intézet Nonprofit Kft. 1119 Thán K. u. 3-5. Felelős kiadó: Tombor Sándor ügyvezető igazgató, KTI Közlekedéstudományi Intézet Nonprofit Kft. Szakmai lektor: Dr. Szoboszlay Miklós KTI, tudományos főtanácsadó Nyelvi lektor: Petrók János Szerkesztette és gondozta: Dr. Paár István Nyomda: Lapnyomda Kft. Felelős vezető: Lehoczky Antal Tördelés, ábrák, borítóterv: Reményhal Stúdió Első kiadás Budapest 2013
A hazai közlekedési környezetvédelem és energetika értékelése az európai helyzet tükrében, következtetések, egy reális nemzeti program fő irányai 2013-2020 (2050) Környezet Mobilitás Biztonság közlekedési környezetvédelmi konferencia Budapest, Makadám Mérnök Klub (1024 Bp. Lövőház u. 37.) 2013. szeptember 9. 2013 Budapest
Előszó Schváb Zoltán NFM, közlekedésért felelős helyettes államtitkár A közlekedés, a mobilitás biztosítása a társadalom és a gazdaság működésének elengedhetetlen része. A hatékony, a gazdaság versenyképességét növelő áruszállítási rendszer anyagi jólétünk, a munkába eljutás, a szolgáltatásokhoz és szórakozáshoz való hozzáférés pedig életminőségünk meghatározó eleme. A közlekedés állítja elő a nemzeti jövedelem 6 7 %-át, a foglalkoztatottak 10 %-a dolgozik közlekedési hálózatok építése és üzemeltetése, a közlekedési eszközök gyártása, karbantartása, a közlekedési szolgáltatások terén. A magas szintű közlekedési szolgáltatások enyhíthetik az ország regionális egyenlőtlenségeit, amelyeket az utóbbi évek gazdasági recessziója felerősített. A közlekedés felsorolt és senki által nem vitatott fontossága ellenére hosszú idő óta szerény források álltak rendelkezésre a közlekedési rendszer fenntartására, működtetésére és fejlesztésére. Ebből fakadóan a mennyiségi mutatók, a vasúti és közúti hálózat hossza, a járműállomány nagysága megfelel ugyan az ország gazdasági fejlettségének, elegendő az alapvető közlekedési szükségletek kielégítéséhez, a minőségi jellemzőket tekintve viszont jelentős a kor igényeihez képesti hátrány. Óriási és évtizedes feladat a felhalmozódott fenntartási és fejlesztési adósság hatékony és költségkímélő felszámolása, amelynek keretében a kor követelményeinek megfelelő színvonalúvá kell fejleszteni közlekedési hálózatokat, a megfizethetőséget megőrizve vonzóvá és versenyképessé kell tenni a közlekedési közszolgáltatásokat, segíteni kell a járműállomány megújítását. Meggyőződésem, hogy nem elegendő csupán a felsorolt feladatokkal megbirkózni, a fejlesztéseket környezeti, társadalmi és gazdasági értelemben egyaránt fenntartható módon kell megoldani. E meggyőződésemtől indíttatva kezdeményezetem 2012-ben a Környezet Mobilitás-Biztonság konferencia sorozat megszervezését, amelyen a résztvevő szakértők leszögezték, hogy a fenntarthatóság három elemét az emberi élet és egészség megóvását, a környezet védelmét és a nem megújuló erőforrásokkal való hatékony és takarékos gazdálkodást a közlekedés alapfeladatával egyenrangúan megoldandónak tartják. A jelen kiadvány az ez évi Környezet-Mobilitás-Biztonság konferencia előkészítését szolgálja, és egyúttal a közlekedési kormányzat környezeti tudatosságának, fenntarthatóság iránti elkötelezettségének újabb megerősítése. 5
Amint azt a cím A hazai közlekedési környezetvédelem és energetika értékelése az európai helyzet tükrében, következtetések, egy reális nemzeti program fő irányai 2013 2020 (2050) mutatja célom a közlekedés két kiemelten fontos területét felölelő és hosszútávra tekintő elemzés az előttünk álló feladatokról és a megoldási lehetőségekről. A kiindulás a levegő környezeti állapotának felvázolása, a közlekedésből eredő szennyezések számbavétele. Ehhez szorosan kapcsolódva foglalom össze a közlekedési levegőtisztaság-védelmi programokat, az azok nyomán megszületett, a gépjárművekre vonatkozó emissziós szabályozásokat, valamint az utolsó évtizedben felerősödő energetikai és klímavédelmi célokat. Napjainkban a közlekedési környezetvédelem témakörét a klímavédelem, a CO2 kibocsátás csökkentése uralja. A gépjárművek levegőszennyezési jellemzőinek óriási javulása az egészségkárosító szennyezőanyagok kibocsátását némileg háttérbe szorította. Fontosnak tartom felhívni a figyelmet arra, hogy a vitathatatlan eredmények, a szennyező komponensek kibocsátásának folyamatos csökkenése ellenére távolról sem megnyugtató az elért levegőminőségi állapot, továbbra is sürgető feladat a közlekedési eredetű szennyezések, különösen a kis méretű szilárd részecskék és a nitrogén-oxidok kibocsátásának érdemi mérséklése. Vitathatatlan tény, hogy az elmúlt 10 15 évben a közlekedésbiztonság javításához hasonlóan a gépjárműveken végrehajtott fejlesztések jelentették a legnagyobb előrelépést a környezet- és klímavédelem területén is. Az ismertetett dekarbonizációs prognózisok kapcsán viszont mindenki számára egyértelművé válik, hogy a járműfejlesztés önmagában nem képes elérni a kívánatos szennyezőanyag-kibocsátás csökkentést és különösen nem a CO2 emisszió elvárt, 1990-hez képest 80 %-os csökkentését. Ehhez komplex intézkedésekre, a környezetorientált területfejlesztésre, a közlekedés-politika körében a közlekedési munkamegosztás aktív befolyásolására, az infrastruktúra tudatos, a környezetkímélő közlekedési módokat segítő fejlesztésére, a gépjárműállomány megújításának és az alternatív hajtások elterjedésének elősegítésére van szükség. Két további előfeltételt kell kiemelni a dekarbonizációhoz vezető út bemutatása kapcsán, amelyek egyike a közlekedés résztvevőinek, környezettudatos magatartásának, a másik pedig az intézkedések anyagi-szervezeti feltételeinek biztosítása. Bízom abban, hogy minden olvasó talál a kiadványban számára fontos, továbbgondolásra érdemes információkat. Az ipar és a közlekedés szereplői egymás feladatairól és törekvéseiről kapnak képet, a környezetvédelem terén és az NGO-ban dolgozó szakemberek láthatják a gazdasági ágazatok elkötelezettségét, megismerhetik a célok elérésének tervezett módját. A környezeti ügyek iránt érdeklődő laikus átfogó képet kap a közlekedési környezetvédelem egészéről. Közös feladatunk a közlekedés és környezet összebékítése, amelynek megoldásához mindenki hozzájárulhat javaslataival, ötleteivel. A közös munkával válik lehetségessé a környezet- és klímavédelem követelményeinek teljesítése, az életminőséget befolyásoló mobilitás korlátozása nélkül. Ehhez kívántam hozzájárulni a jelen kiadvánnyal. 6
Tartalomjegyzék 1 A levegőminőség és klímaváltozás helyzete Európában, és hazánkban... 11 1.1 Szálló por (PM részecske)... 14 1.2 Talajközeli ózon... 18 1.3 Nitrogén-oxidok... 20 1.4 Kén-dioxid... 23 1.5 Szén-monoxid... 25 1.6 Nehézfémek... 26 1.7 Benzol és benzpirének... 27 1.8 A közlekedés szerepe a légszennyezésben... 28 1.9 Klímaváltozás közlekedés... 30 2 A levegőszennyezés csökkentésének európai céljai, kerettervei, intézkedései, jogi szabályozásai... 35 2.1 A közlekedési környezetvédelem fejlődése, a jogi szabályozások kerete... 35 2.2 Gépjárművek emissziós előírásai... 36 2.3 Közlekedés levegőtisztaság-védelmi programjai... 40 2.4 A klímavédelmet és energiahatékonyság-növelést szolgáló programok, célok... 41 3 A közlekedési eredetű környezetszennyezés és CO 2 kibocsátás csökkentésének lehetőségei... 45 3.1 A közlekedési kibocsátások csökkentését szolgáló fő fejlesztési irányok... 45 3.2 Közlekedési eredetű környezetszennyezés és CO 2 kibocsátás csökkentés műszaki fejlesztéssel... 46 3.2.1 A belsőégésű motorok fejlesztési lehetőségei... 46 3.2.2 Alternatív üzemanyagok... 52 3.2.3 Alternatív hajtások... 54 3.3 A közlekedési eredetű környezetszennyezés és CO 2 kibocsátás csökkentésének lehetőségei a közlekedési rendszer befolyásolásával... 62 3.3.1 Az energiafogyasztás és szennyezőanyag-kibocsátás csökkentése a közlekedési igények befolyásolásával... 63 3.3.2 Az energiafogyasztás és szennyezőanyag-kibocsátás csökkentése a közlekedési munkamegosztás befolyásolásával... 65 3.3.3 Az energiafogyasztás és szennyezőanyag-kibocsátás csökkentése a közlekedési infrastruktúra fejlesztésével, használatára vonatkozó előírásokkal... 68 7
3.4 Az emberi tényező szerepe a közlekedési energiahatékonyság javításában és a negatív környezeti hatások mérséklésében... 72 4 A közlekedés környezetszennyezésének, a klíma helyzetének jövője, tendenciái... 75 4.1 A referencia forgatókönyv alapvető társadalmi-gazdasági feltételei... 75 4.2 A közlekedés szennyezőanyag-kibocsátásának várható alakulása... 79 4.3 A klímavédelem jövőbeni alakulása a közlekedésben... 80 4.4 A klímavédelem helyzete, jövője a magyar közlekedésben... 82 5 A közlekedési környezetszennyezés csökkentés, a klímavédelem hazai programja, különös tekintettel a PM 10 és NO x kötelezettségekre, intézkedésekre... 85 5.1 Széll Kálmán Terv 2.0... 85 5.2 Nemzeti Éghajlatváltozási Stratégia... 86 5.3 Stratégiai célok, 2050-es jövőkép... 89 5.4 Nemzeti Energiastratégia... 91 5.5 PM 10 NO x cselekvési program... 93 6 A közlekedési környezetszennyezés csökkentését, a klímabarát közlekedést biztosító fejlesztés iránya, fontosabb elemei... 97 6.1 A járműfejlesztések közlekedésenergetikai eredményének becslése... 99 6.1.1 Hagyományos belsőégésű motorok... 99 6.1.2 Alternatív hajtások... 100 6.1.3 A gépjármű-technikai fejlesztések révén 2030-ra elérhető dekarbonizációs eredmény... 102 6.2 A közlekedési igények és a közlekedési munkamegosztás befolyásolásával elérendő energiahatékonyság növekedés értékelése... 103 6.3 A hazai dekarbonizációs és környezeti állapotjavítási célok elérésének feltételei... 106 8
Ábrajegyzék 1.1. ábra. A szálló por (részecskék) mérete...15 1.2. ábra. A PM 10 kibocsátás átlagos napi értékei országonként 2010-ben... 16 1.3. ábra. A PM 10 szennyezettség hazai helyzete... 17 1.4. ábra. Európai országok relatív O 3 helyzete... 18 1.5. ábra. A hazai ózonhelyzet... 19 1.6. ábra. Európai NO 2 helyzet, 2010... 20 1.7. ábra. Európai mérőállomásokon mért éves átlagos NO 2 koncentrációk... 21 1.8. ábra. A hazai települések NO 2 szennyezettségi helyzete 2011-ben... 22 1.9. ábra. EK országok levegőjének napi átlagos SO 2 szennyezettsége... 24 1.10. ábra. EK országok levegőjének CO szennyezettsége... 25 1.11. ábra. EK országok nehézfém kibocsátási helyzete 2010-ben... 26 1.12. ábra. A hazai benzol levegőminőségi helyzet, légszennyezettségi indexek szerint... 28 1.13. ábra. A közlekedés szerepe az európai levegőszennyezésben... 29 1.14. ábra. Az európai közlekedés CO 2 kibocsátási részaránya és szerkezete... 32 1.15. ábra. Az EK27 országok ÜHG kibocsátási helyzete és célja... 32 1.16. ábra. Nyári hőmérsékletváltozások 1975-2004 között Magyarországon... 33 1.17. ábra. Az EU-27 és Magyarország energetikai helyzete... 33 2.1. ábra. Személygépkocsik kibocsátási határértékeinek %-os változása (100 %=Euro 2)... 38 2.2. ábra. Nehéz dízelmotorok kibocsátási határértékeinek %-os változása (100 %=Euro 1)... 38 2.3. ábra. A közlekedés szennyezőanyag kibocsátásának változása (1999-2010)... 39 2.4. ábra. A magyar közlekedés emissziójának %-os változása (1990=100 %)... 40 3.1. ábra. A dízelmotorok lökettérfogat szerinti megoszlásának változása (liter, kerekített értékek)... 47 3.2. ábra. A benzinmotorok lökettérfogat szerinti megoszlásának változása (liter, kerekített értékek)... 48 3.3. ábra. A közvetlen befecskendezéses benzinmotor koncepciója... 50 3.4. ábra. A közvetlen befecskendezésű Otto-motor jellemző üzemmódjai... 50 3.5. ábra. A közvetlen befecskendezésű Otto-motor jellemző üzemi stratégiája... 51 3.6. ábra. Bioüzemanyagok használatával elérhető WtW CO 2 kibocsátás benzinés dízelmotorokban... 53 3.7. ábra. Hibrid hajtás változatok... 56 9
3.8. ábra. Üzemanyagcellás hajtás fő egységei... 60 3.9. ábra. Áru- és személyszállítási teljesítmények változása Magyarországon... 63 3.10. ábra. Brisbane-i utcakép automata kerékpárkölcsönzővel [21]... 71 4.1. ábra. Az EU-27 lakosság korszerkezet változása a referencia tanulmányban... 76 4.2. ábra. AZ EU tagországok éves növekedési potenciálja... 77 4.3. ábra. Az olajár várható alakulása, és a motorizáció mértéke... 78 4.4. ábra. A szállítási teljesítmények várható európai változása... 78 4.5. ábra. Az NO x és PM szennyezés várható európai alakulása 2050-ig... 80 4.6. ábra. A közlekedés CO 2 kibocsátásának alakulása 1990 2050 között... 81 4.7. ábra. A közlekedés összes (olaj-elektromos) energiaigénye 1990 és 2050 között... 81 4.8. ábra. A hazai közlekedés dekarbonizációs útja 1990 2050... 83 5.1. ábra. EU ÜHG kibocsátási célok... 87 5.2. ábra. Az EU és Magyarország energiafogyasztásának változása 1990 2050 között... 88 5.3. ábra. A közlekedés CO 2 kibocsátásnak alágazatonkénti megoszlása... 88 6.1. ábra. A GDP és a személyszállítás néhány jellemzőjének alakulása Németországban 1999 2008 között... 104 6.2. ábra. A GDP és az áruszállítás néhány jellemzőjének alakulása Németországban 1999 2008 között... 104 10
1 A levegőminőség és klímaváltozás helyzete Európában, és hazánkban A levegő szennyezése súlyosan károsítja az egészséget; a lakosság átlagosan várható életkorát nyolc hónappal, szennyezett városi régiókban több mint két évvel csökkenti. Ezért kötelező a tagállamoknak teljesíteni az EU folyamatosan szigorodó levegőminőségi előírásait (Janez Potocsnik, az Európai Bizottság Környezetvédelmi Biztosa). A legtöbb gazdasági és a társadalmi folyamatot szennyező anyagok kibocsátása kíséri. Bár Európában az együttes kibocsátás több összetevő tekintetében is csökkenő tendenciát mutat, a szennyező anyagok magas koncentrációja így is ártalmas az egészségre és az ökoszisztémára. A lakosság jelentős része Európában is olyan körzetekben él, ahol a levegőminőségi normák túllépése rendszeres, különösen a nagyvárosokban. A nagyobb levegőszennyezésű európai országok kibocsátása ronthatja a kevésbé szennyező szomszédos országok levegőminőségét. Ezen belül, a nemzetközi árufuvarozás, szállítás is növeli a levegő és ózon (O3) szennyezését, a szálló por (PM) koncentrációjának emelkedését Az EU 2001 óta folytat rendszeres, levegőminőségi méréseket. Ezek alapján készül a mindenkori helyezet értékelése, amelyet a 2008/50/EK számú irányelv 1 ír elő. A szennyező anyagok ártalmai a koncentrációval, és a terhelési idővel arányosak. A levegőszennyezés legfőbb következményei: emberi egészségre ártalmas szennyező anyagok belekerülnek, és felhalmozódnak az élelmiszerláncban; a szárazföldi és vízi ökoszisztéma savasodik, ami károsítja a növény és állatvilágot; a savasodás és az ózonszennyezés károsítja az épített környezetet is; a szárazföldi és vízi ökoszisztéma eutrofizációja veszélyezteti a fajok sokszínűségét; a talajközeli ózon (O 3 ) szennyezés károsítja a természeti környezetet, és csökkenti a mezőgazdasági terméseredményeket; 1 Az Európai Parlament és a Tanács 2008/50/EK irányelve (2008. május 21. ) a környezeti levegő minőségéről és a Tisztább Levegőt Európának elnevezésű programról 11
a mérgező anyagok (pl. nehézfémek) környezetbe jutása, élőlényekben való felhalmozódása (bioakkumuláció), tartósan fennálló (perzisztens) pusztítást jelent az élőlények és az élettelen környezet kapcsolatrendszerét jelentő ökosziszétémára; hozzájárul a kedvezőtlen klímaváltozáshoz; szélsőséges esetben csökkenti a láthatóságot, rontja a forgalombiztonságot. A közlekedési alágazatok környezetszennyező hatásait figyelembe véve, a repüléstől a következő 15-20 évben reálisan 34%, egyéb ágazatokban, így a közúti közlekedésben, ennél is nagyobb mértékű csökkentést várnak el. Az EU hatályos levegőminőségi szabályozását a 2004/107/EK irányelvvel kiegészített, 2008/50/EK irányelv rögzíti, amelynek fő elemei: határértékek a megengedett legnagyobb koncentráció értéke. A határértékeket szennyezőanyagonként, koncentráció mértékegységben adják meg. A határér tékhez átlagérték-számítási időszakok, éves elérési számok, esetenként a határérték alkalmazására vonatkozó naptári időszakok kapcsolódnak. A határértékek az EK tagországok számára kötelezően alkalmazandók; célértékek nem kötelező szennyezettségi értékek a gazdasági ráfordítással arányos elérendő cél érdekében. A célértékek közelebb vannak a WHO levegő minőségi irányelveiben (AQG 2 ) rögzített, az EU határértékeknél lényegesen szigorúbb követelményekhez. Jelenleg Európában az emberi egészségre legveszélyesebb szennyező anyagok a szilárd részecskék (szálló por - PM) és a talaj közeli ózon (O 3 ). A magas PM és O3 szintet Európában főként a lokális és kis régiót érintő szennyezések okozzák, de a határokon túlnyúló szennyezés is veszélyezteti az emberi egészséget, az ökoszisztémát, és a gazdaságot (különösen növénytermesztés hatékonyságát). A levegőszennyezés lakosságra gyakorolt hatásáról, az EK és a WHO AQG értékek alakulásáról, az 1.1. táblázat ad átfogó képet. Jól látható, hogy a lakosságot főleg a szálló por (PM) és ózon (O 3 ) szennyezés terheli, amely különösen igaz a célértékek tekintetében. A levegőszennyezés legfontosabb hatásai az európai ökoszisztémára az eutrofizáció (eredményében algásodás); a savasodás, és a növényvilág ózon (O 3 ) terhelése. Az SO 2 szennyezés jelentős csökkenése miatt a mezőgazdaságból származó ammónia (NH 3 ) és a belsőégésű motorban keletkező nitrogén-oxidok (NO x ) a legfőbb savasító és eutrofizáló levegőszennyező anyagok. 2 AQG Air Quality Guideline, a WHO által 1987 óta megjelentetett levegőminőségi iránymutatás, utolsó változatát 2005-ben adták ki. 12
1.1 táblázat Szennyező EU referenciaszint Becsült terhelés (%) WHO referenciaszint Becsült terhelés (%) PM 2,5 Év (20) 16 30 Év (10) 90 95 PM 10 Nap (50) 18 21 Év (20) 80 81 O 3 8-óra (120) 15 17 8-óra (100) >97 NO 2 Év (40) 6 12 Év (40) 6 12 BaP Év (1 ng/m 3 ) 20 29 Év (0,12 ng/m 3 ) 93 94 SO 2 Nap (125) < 1 Nap (20) 58 61 CO 8-óra (10 mg/m 3 ) 0 2 8-óra (10 mg/m 3 ) 0 2 Pb Év (0,5) < 1 Év (0,5) <1 C 6 H 6 Év (5) < 1 Év (1,7) 7 8 A színes kódok a lakosság referenciaszint feletti koncentrációknak kitett részarányát jelölik. <10% 10-50% 50-90% >90% Megjegyzés: A szennyező anyag fajták egészségkárosító hatása csökkenő számsorrendben van feltüntetve. A táblázatban található értékek az elmúlt három év mért értékei alapján becsült értékek, és tartalmazzák az évről évre változó meteorológiai feltételek hatásait is. A referencia értékek az EK határértékek, és a WHO célértékek. Az EK előírás néhány szennyező anyagra korlátozott számú túllépést is megenged, amelyet a becsült terhelésnél vettek figyelembe. Az értékbecslés mindig az emberi egészség védelme szempontjából legszigorúbb határértékek alapján történt. Például PM 10 esetén a legszigorúbb követelmény a 24 órás átlag érték. A PM 2,5 -re a legszigorúbb követelmény a 2020-ra vonatkozó éves határérték (20 μg/m 3 ). A WHO AQG nem tartalmaz határértéket a BaP-re és C 6 H 6 -ra, így a táblázat további 1 x 10-5 életkor bizonytalanság alapján számított értéket tartalmaz. Forrás: EEA, 2012d (CSI 004); AirBase v. 6. Néhány légszennyező anyag szerepet játszik a klímaváltozásban is, azaz hatással van a föld éghajlatára és a rövid távú (évtizedben mért) globális felmelegedésre. A szálló por fő alkotóelemei, a talajközeli ózon (O3) és a feketeszén (karbon), melyek szintén globális felmelegedést okoznak. További szennyező anyagok, a feketeszén és a metán [CH4]. Az utóbbi (mely önmagában is üvegházhatású gáz 3 ) különleges jellemzője, hogy kibocsátásának csökkentése befolyással van az ózonszennyezettség csökkenésére. Oly módon, hogy miközben károsítja az egészséget, és az ökoszisztémát, ugyanakkor mérsékli a globális felmelegedést. A metán példája rámutat levegőminőség és a klímaváltozás javítási céljainak egyesítésére. 3 Az üvegházhatású gázok szokásos rövidítése GHG Green House Gases, üvegházhatású gáz a széndioxid CO 2 ; metán CH 4 ; halogénezett szénhidrogének CFC; talajközeli ózon O 3 ; dinitrogénoxid N 2 O, kén-hexafluorid SF 6 13
A fejezet összegzéseként megállapítható, hogy Európában, 2001 és 2010 között a fontosabb szennyezőanyag kibocsátás csökkenésének hatására, összességében javult a levegő minősége. Ugyanakkor több európai országban elmaradt az EK követelményeitől, illetve az ENSZ megállapodásban rögzített feltételektől. A 2012. évi helyzetjelentés megállapításai szerint, 12 európai ország NOx kibocsátása meghaladja a megengedett legnagyobb értéket. A károsanyag-kibocsátás és a levegőminőség sokrétű és bonyolult kapcsolata miatt (vö. PM, ózon) a kibocsátás csökkenése nem minden esetben jár levegőminőség javulással. Így például az ózonképző anyagok kibocsátásának számottevő csökkenése sem javított jelentősen az európai ózon (O3) helyzeten. 1.1 Szálló por (PM részecske) A levegő belégzésével a légutakba, és a vérkeringésbe kerülő szálló por (PM) nemcsak károsítja az emberi szervezetet, hanem szélső esetben elhalálozást is okozhat. A szálló por keletkezésétől, a légköri és az időjárási viszonyoktól függő, időben és térben változó méretű, sok féle forrásból származó, heterogén kémiai összetételű szennyező anyagok együttese. A levegőben szálló-lebegő PM eredete kettős: elsődlegesen különféle közvetlen emisszió forrásokból (pl. belső égésű motorokból, gépjárművek súrlódó fékbetéteiből, stb.); másodlagosan különböző vegyi reakciók eredményeképp, az un. PM képző gázok SO2, NOx, NH3 és illékony szerves vegyületek (VOC) reakció anyagaképp keletkezik. A részecskék méretét mikronban mérik (1 μm = 10-6 méter). Az egészségre súlyosan ártalmas szálló por részecskék legnagyobb méretű frakcióját a PM10-nek is nevezett, 10 μm-es méretű vagy annál kisebb részecskék alkotják. A legveszélyesebb részecskék mérete 2,5 μm vagy annál kisebb. Ezek PM2,5-ként ismretesek. Az utóbbi részecskék egy része elég kicsi ahhoz, hogy az oxigénhez hasonlóan, a tüdőből a vérkeringésbe jusson. Összehasonlításképpen, az emberi hajszál átmérője 50-70 μm (lásd 1.1. ábra) Az elsődleges PM10 és PM2,5 részecske kibocsátás 2001 és 2010 között, az EK-ban és az EEA-32-ben 4 14, illetve 15%-kal csökkent. 4 EEA European Economic Area (Európai Gazdasági Térség); EEA-32: EU-27 tagállamai + Izland, Liechtenstein, Norvégia, Svájc, Törökország 14
Image courtesy of the U.S. EPA 1.1. ábra. A szálló por (részecskék) mérete A másodlagos, PM képző gázkibocsátás az NH 3 kivételével, 2001 és 2010 között érdemben csökkent. AZ EK-ban a SO x (kén-oxid) emisszió 54%-kal csökkent; a NO x emisszió 26%-kal csökkent; a NH 3 emisszió 10%-kal csökkent. Az EEA-32 országokban: a SO x (kén-oxid) emisszió 44%-kal csökkent; a NO x emisszió 23%-kal csökkent; a NH 3 emisszió 8%-kal (2001-2009) csökkent. A korábban említett jelentős kibocsátás-csökkenés ellenére, 2001 és 2010 között az európai lakosság 18 41%-a volt kitéve az EK PM 10 levegőminőségi normáját meghaladóan szennyezett levegőnek, ugyanakkor ez az egyetlen összetevő, amelynek imissziós koncentrációját illetően nem volt kimutatható csökkenés 2001 és 2010 között. A 2010-ben hatályos, és gyakran túllépett PM 10 napi határértékei szigorúbbak az 1.2 ábrán látható éves határértéknél. A mérések azt is igazolták, hogy 2001 2010 között csak Dániában, Finnországban, Írországban és Luxemburgban nem volt meg nem engedett számú határérték túllépés. Az egyetlen ország, ahol egyetlen napi túllépés sem volt: Írország. Egyes országokban egyértelmű javulás látszik, más országokban (például Lengyelország és Bulgária) viszont romlik a helyzet. Magyarország évek óta a határértéket túllépő csoportba tartozik, különösebb romlás vagy javulás nélkül. Nálunk a PM 10 helyzetnél kedvezőtlenebb, határérték közeli a PM 2,5 helyzet. 15
Forrás: EEA; Air Quality in Europe, 2012 report 1.2. ábra. A PM 10 kibocsátás átlagos napi értékei országonként, 2010-ben A hazánkban az összes szállópor tekintetében, a levegőminőségi mérőrendszer 56 állomása közül 44 teljesíti a mérés elfogadási kritériumát jelentő 90%-os adatrendelkezésre állás feltételét. A PM 10 tekintetében (1.3. ábra) az éves határértéket (40 μg/m 3 ) Pécsett a Szabadság úton, illetve Kazincbarcikán és két miskolci állomáson haladta meg az átlagkoncentráció. A 24 órás egészségügyi határérték (PM 10 : 50 μg/m 3 ) átlépése minden állomáson előfordult. A legtöbb túllépés (127 db) Pécsett a Szabadság úti állomáson volt. A megengedett évi 35 napi határérték túllépést az 50 értékelt állomásból 40 mérőállomáson haladta meg az átlépések darabszáma. A közúti közlekedés részvételét illetően az európai szabályozás részletesen behatárolja a CO, NO x, NMVOC kibocsátásokat, és a levegő PM koncentrációjával közvetlen kapcsolatban lévő NO x and PM 10 kibocsátást. Az új gépkocsik kibocsátását az Euro szabályozó rendszer az alábbiak szerint korlátozza: a személygépkocsikra vonatkozó, 2005 óta hatályos Euro 4 PM követelmény 75%-al kisebb kibocsátást enged meg, mint az 1996-os Euro 2 előírás. Ugyanez a nehéz tehergépkocsik PM emisszióját illetően 92%-os csökkenést ír elő (Euro IV Euro II); a személygépkocsikra vonatkozó, 2005 óta hatályos NO x Euro 4 követelmény 50%-al alacsonyabb kibocsátást enged meg, mint az 1996-os Euro 3, és 58%-os a szigorítás a nehéz tehergépkocsikat illetően; a 2009 óta érvényes Euro 5 előírás további jelentős szigorítást tartalmaz, például a személygépkocsi PM kibocsátását illetően 80% a szigorítás az Euro 4- hez képest. 16
A magyar települések levegőjének 2011. évi PM 10 szennyezettsége a légszennyezési index szerint 1.3. ábra. A PM 10 szennyezettség hazai helyzete Forrás: OMSz LRK Adatközpont, 2012 A fenti szigorítás az elmúlt évtizedben a járműállomány és az éves összes futásteljesítmény jelentős növekedése ellenére érdemi csökkenést hozott az éves összes kibocsátásban. AZ EK-ban 2001-2010 között az éves kibocsátás NO x -ben 39%, PM 10 -ben 28%, és PM 2,5 -ben 40%-nyit csökkent. Meg kell jegyezni ugyanakkor, hogy egyre gyengül a kapcsolat a típusvizsgálat során minősített emisszió és a valóságos közúti viszonyok között mérhető kibocsátás között. A típusvizsgálati emisszió-javulás általában nagyobb a valós forgalombelinél. Nem szabályozza előírás a gumiabroncsok és a fékek, valamint az útfelület kopásából adódó PM kibocsátást, pedig szakértői becslés szerint ezek teszik ki a PM 10 emisszió 60%-át, és a PM 2,5 emisszió 30%-át az Európai Közösségben. A PM 10 helyzet összefoglaló értékelése (1.3. ábra) 2001 és 2010 között a levegő részecske szennyezettsége, főként a PM és NH 3 kibocsátások visszaesése miatt kis mértékben csökkent; az EK lakosságának 22%-a él az EK 24 órás, PM 10 levegőminőségi előírásánál szennyezettebb levegőben. Az EK 32-ben ez az arány 41%; az európai követelménynél lényegesen szigorúbb WHO irányelv szerint a szennyezett területen élők részarány lényegesen nagyobb, 81%. 17
1.2 Talajközeli ózon Az ózon másodlagos, a troposzféra alsó részében, az ózonképző anyagokból (pl. NO x, nem metán illékony szénhidrogének NMVOC), összetett vegyi folyamatok reakciójaképp képződő szennyező anyag. Kontinentális szinten a metán (CH 4 ) és a szén-monoxid (CO) is részt vesz az ózon (O 3 ) képződésében. Az ózon erős, agresszív oxidáló szer, nagyobb koncentrációja légzőszervi problémákhoz, korai elhalálozáshoz vezethet. A nagy ózon koncentráció károsítja a természeti környezetet, csökkenti a terméshozamot, és károsítja az erdei növényzetet. Európában 2001 és 2010 között jelentősen csökkent az ózonképző gázkibocsátás. Az EK-ban: a NO x kibocsátás 26%-kal; a NMVOC kibocsátás 27%-kal; a CO kibocsátás 33%-kal csökkent. Az ózonképződés nem csak lokális kibocsátások következménye, ugyanis a levegőszennyező anyagok légköri transzportja miatt másutt kibocsátott ózonképző gázokból is képződhet talajközeli ózon, adott területen. Európában némi függetlenséget figyeltek meg az ózonképző gázkibocsátás és a levegő ózonkoncentrációjának kapcsolatában. Részletesebb vizsgálatok igazolták, hogy az egyébként sem egyértelmű kapcsolat jelentősebb eltérését az ózon és ózonképző gázok nagy távolságú terjedése okozza. Másképpen, az európai ózonképző gáz kibocsátás (emisszió) igen jelentős csökkenése ellenére az európai levegő ózon koncentrációja (imisszió) nem csökkent, ami arra utal, hogy még további ózonképző gázkibocsátás csökkenést kell elérni Európában a levegőminőség érdemi javulásához. Az európai lakosság 15-61%-a él az egészségvédelmi szempontok alapján meghatározott EK határértéknél szennyezettebb környezetben, ahol a mezőgazdasági szennyezettség is hasonló mértékű. A legnagyobb O 3 koncentrációkat Dél-Európából jelentették. 1.4. ábra. Európai országok relatív O 3 helyzete Forrás: EEA; Air Quality in Europe, 2012 report 18
A WHO AQG-nél lazább EK előírás szerint (éves határérték 120 μg/m 3, megengedett 25 db napi 8 órás célérték túllépés) az európai országok helyzete alapvetően nem rossz (az előírást két ország nem teljesíti). E szempontból a hazai helyzet nem túl kedvező, a mért értékek a határérték közelében vannak (1.4. ábra). A 2011 évi hazai ózon szennyezettség alakulását az 1.5. ábra mutatja. Látható, hogy a 90%-os adatrendelkezésre állási követelményt a 48 értékelt mérőállomás közül 40 teljesíti. A légszennyezettség-index alapján végzett ózonszennyező vizsgálat egész évre kiterjesztett elemzésének eredményei szerint településeink levegője jó -nak mondható. A mérőállomások egyedi értékelése során 4 állomás kiváló minősítést kapott. A nyári időszakban, a 8 órás mozgó átlagok napi maximuma, 5 kivételtől eltekintve, az összes állomáson átlépte az egészségügyi határértéket. A legtöbb egészségügyi határérték túllépést (78 esetben) Pécs Nevelési központ állomáson mérték. Tájékoztatási és riasztási küszöb átlépés 3 egymást követő órában nem fordult elő. A 2010. évihez képest a legtöbb állomáson a szennyezettség stagnálása vagy enyhe emelkedése volt tapasztalható. Települések levegőjének Ózon szennyezettsége 2011 ben a légszennyezési index szerint 1.5. ábra. A hazai ózonhelyzet Forrás: OMSz LRK Adatközpont, 2012 19
Az ózon helyzet összefoglaló értékelése: Európai szinten 2001 és 2010 között nincs egyértelmű trend a levegő O 3 koncentrációjának alakulásában, sem az éves átlag értékekben, sem pedig az ózonképző gázkibocsátás mértékében. Ebből következik, hogy az európai levegő ózon koncentrációja 2001 és 2010 között az ózonképző gázkibocsátás jelentős csökkenése ellenére nem változott; 2010-ben az európai lakosság 17%-a élt az emberi egészség védelmére meghatározott szintnél szennyezettebb környezetben; az EK határértéknél lényegesen szigorúbb WHO határértékhez képest, az előbbi arány 97%; az európai levegő nagyfokú O 3 szennyezettsége folyamatosan károsítja a természetet, és csökkenti a mezőgazdasági terméshozamokat, ami komoly károkat okoz az európai gazdaságnak. 1.3 Nitrogén-oxidok A nitrogén-oxidok (NO x ) a levegő nitrogénjából oxidációval keletkező reaktív gázok. A nitrogénoxidok (NO x az NO és NO 2 összegét értik alatta) nagy része magas hőmérsékletű égésfolyamatokban (belső égésű motorokban és erőművekben) keletkezik. Az égésfolyamatokban keletkező NO x nagyobb része - a dízelmotorok kivételével nitrogén-monoxid (NO), és 5-10%-a nitrogéndioxid (NO 2 ). Egyértelműen igazolható, hogy a NO 2 szennyezés közvetlen növekedése a dízel gépkocsik, főként a korszerű Euro-4 és Euro-5 normát teljesítő járművek rohamos terjedésének következménye. E gépkocsik kipufogógáz-utókezelő rendszerének hatására az NO x kibocsátás 70%-a közvetlenül NO 2 formájában kerül a levegőbe. Nagy forgalmú csomópontokban ez magyarázza az NO 2 határértékek gyakori túllépését. A NO x kémiai alkotói közül az NO 2 fokozottan egészségkárosító. Nagy koncentrációban gyulladást okoz és akadályozza, nehezíti a légzést. Az NO x is hoz- 1.6. ábra. Európai NO 2 helyzet, 2010 Forrás: EEA; Air Quality in Europe, 2012 report 20
zájárul a másodlagos, szervetlen részecske (PM) képződéshez és az ózonhoz hasonlóan ártalmas az egészségre és a természetes környezetre. Napjainkban a nitrogénből kialakuló NO x és NH 3 vegyületek a levegőt leginkább savasító összetevők. Főképp az élő vizek mocsarasításával (eutrofizálásával) ártanak a természeti környezetnek. Az erre irányuló vizsgálatok azt mutatják, hogy az NO x és a NH 3 jelentős természetrombolást végez az EK-ban is, az élővilág mintegy 70%-át veszélyeztetve. A levegő megengedett legnagyobb NO 2 koncentrációjának, 2010-től, az EK-ban megengedett értéke 40 μg/m 3. Magyarország a maga átlagos NO 2 kibocsátásával az európai középmezőnyben foglal helyet. 2010-ben az EK 27 országából 22 ország egy vagy több állomásán rögzítettek határérték túllépést (1.7. ábra narancs és piros színű pontok). A mérések szerint, a legkevesebb gond vidéki régiókban volt. A legnagyobb koncentrációkat és legtöbb határérték-túllépést a forgalmas közlekedési csomópontok állomásain mérték. Magyarországon, 2011-ben a nitrogén-dioxid és nitrogén-oxidok esetében az 53 értékelt mérőállomásból 38 teljesítette a 90%-os adatrendelkezésre állás követelményét. A két komponens vizsgálata, a mérőállomások többségén jó levegő minőséget mutatott. Az NO 2 esetében Forrás: EEA; Air Quality in Europe, 2012 report 1.7. ábra. Az európai mérőállomásokon mért éves átlagos NO 2 koncentrációk 21
10 mérőállomáson kiváló, 6 mérőállomáson megfelelő, 5 állomáson szenynyezett ; NO x tekintetében pedig 19 mérőállomáson kiváló, 2 állomáson megfelelő és 8 mérőállomáson az éves átlagértékek alapján a levegő szennyezettnek bizonyult. Nitrogén-dioxid (NO 2 ) szennyezőanyag tekintetében a településeket vizsgálva az ország levegőminősége éves szinten egyik településen sem került szennyezett kategóriába. Budapest kapott megfelelő minősítést. A nitrogén-dioxid szennyezettség az éves egészségügyi határértéket (40 μg/m 3 ) Budapest Kosztolányi, Széna, Teleki és Erzsébet téri valamint Pécs Szabadság úti közlekedési mérőállomásokon haladta meg. Nitrogén-dioxid tekintetében Budapest Erzsébet (19 db), és Széna téren (15 db) fordult elő legtöbbször a 24 órás egészségügyi határérték (85 μg/m 3 ) túllépése az év során. Az órás határértéket (100 μg/m 3 ) a legtöbbször szintén Budapest Erzsébet és Széna téren, valamint Pécs Szabadság úton haladta meg a határértéket (max.: Budapest, Széna tér 525 db). Forrás: OMSz LRK Adatközpont, 2012 1.8. ábra. A hazai települések NO 2 szennyezettségének helyzete 2011-ben Nitrogén-oxidok (NO x ) tekintetében a 2011. évi adatokra a hatályos szabályozás már nem ír elő határértéket, ezért a levegőszennyezési index alapján való beso- 22
rolás során a korábban használt kategóriákat vettük alapul az értékeléshez. Az éves átlagértékek alapján a 2010. évhez hasonlóan Budapesten megfelelő a levegő minősége, a többi településen jó, ill. kiváló. A nitrogén-dioxid és nitrogén-oxid szennyezettség tekintetében, Magyarországon a tavalyi évhez képest az adatok stagnálását tapasztaltuk a legtöbb állomáson. Ezek alapján a NO x helyzet a következők szerint összegezhető: néhány európai város levegőjében az NO 2 tartalom növekedése a közlekedéssel van kapcsolatban, a dízelmotoros járművek növekvő részaránya miatt. E gépkocsik CO és NMVOC kibocsátása kisebb a benzinüzeműekénél, az NO 2 viszont nagyobb; a közlekedés NO x kibocsátásának csökkenése (az EK-ban 2001 és 2010 között 27%) lényegesen nagyobb a levegőben mért éves átlagos NO 2 csökkenésnél (az EK-ban, 2001 és 2010 között, a közlekedéshez közeli mérő állomásokon 8%), a dízel motorok nagyobb közvetlen NO 2 kibocsátása miatt; az EK-ban élők 7%-a él az érvényes EK és WHO határértéket túllépő mértékben szennyezett területen (1.3. ábra). 1.4 Kén-dioxid Epidemiológiai vizsgálatok igazolták, hogy a kén-dioxid (SO 2 ) károsítja szervezetünk légzőrendszerét, a tüdőfunkciókat, és irritálja a szemet. A légzőrendszerbe kerülve köhögést okoz, gátolja a nyálkiválasztást, súlyosbítja az asztmát és a krónikus bronchitiszt, továbbá gátolja az emberi szervezet légúti fertőzés elleni immunrendszerének működését. A WHO szerint a nagyobb SO 2 telítettségű napokon megnő a kórházakban az elhalálozási arány, és növekszik a kardiológiai osztályokon jelentkező új betegek száma is. Ezen túlmenően, a kén-dioxid a legfontosabb PM 2,5 képző anyagok egyike is. A kén-dioxid és további vegyületei savasítóal apanyagok, amelyek rombolják a folyók és tavak természetes élővilágát, károsítják az erdőket, közreműködnek a talaj savasodásában. A kén-dioxid kibocsátást csökkentő intézkedések kedvezőtlen velejárója, hogy javító hatása csak lassan érzékelhető a természetben. Forrását tekintve a közlekedési eredetű kén-dioxid a gépjárművek üzemanyagában jelen lévő kén égésterméke. Természeti forrása a tűzhányók működése. Az 1.9. ábra az európai országok levegőjének SO 2 vel való napi szennyeződésének 2010-es helyzetét mutatja. A mérések szerint 2001 és 2010 között a helyzet látványosan javult Belgiumban, Bulgáriában, Franciaországban, Görögországban, Portugáliában, Romániában és Spanyolországban. Napi határérték-túllépés 2010-ben már csak néhány országban fordult elő. 23
Forrás: EEA; Air Quality in Europe, 2012 report 1.9. ábra. Az EK országok levegőjének napi átlagos SO 2 szennyezettsége A hazai helyzetet illetően (2011-es adatok alapján) a 90%-os adat rendelkezésreállás követelményét a 43 értékelt mérőállomás közül 26 teljesítette. A levegő minősége majdnem az összes vizsgált mérőállomáson kiváló volt, egyedül Putnok kapott jó besorolást. Az éves (50 μg/m 3 ) és a 24 órás (125 μg/m 3 ) egészségügyi határértéket egyik mérőállomáson sem haladta meg az SO 2 szennyezettség. Órás (250 μg/m 3 ) egészségügyi határérték átlépés a putnoki (1 db) és a dunaújvárosi (5 db) állomások adatai között fordult elő. A 2010. évi állapothoz képest a legtöbb mérőállomáson változatlan a levegő minősége. A legnagyobb éves átlagkoncentrációk Putnok, Miskolc Alföldi u. és Sajószentpéter állomásokon fordultak elő, de még ezek is jóval az éves határérték alatt vannak. Az SO 2 helyzet összefoglaló értékelése: az EK országok 2001 és 2010 közötti 54% SO x kibocsátás csökkentésének eredményeképp az EK-ban a levegő SO 2 koncentrációja a felére csökkent. A kénalapú szennyezőanyag kibocsátás csökkenés eredményeképp egyre nagyobb, korábban veszélyeztetett területen elmúlt a savasodás; először 2010-ben fordult elő, hogy az Unióban nem volt 24 órás határérték túllépés; a WHO AQG sokkal szigorúbb határértékeit alapul véve a 2008 és2010 közötti években az Unió városi lakosságának 58-61%-a élt kén-dioxiddal szennyezett területen. 24
1.5 Szén-monoxid A korábban a gépjárművek elsődlegesen egészségkárosító szennyezőanyagának tekintett szén-monoxid a belsőégésű motorokban használt üzemanyagok tökéletlen égéséből keletkezik. A belsőégésű motorok fejlesztésének és a kipufogógáz utókezelő rendszerek bevezetésének köszönhetően, a szén-monoxid kibocsátás drasztikusan csökkent. Ennek ellenére a levegő CO koncentrációja még ma is szoros kapcsolatot mutat az aktuális gépjárműforgalommal. A vérben lévő szén-monoxid csökkenti a vér oxigénszállító képességét, nagyobb koncentrációban és hosszabb expozíció esetén fejfájást, szédülést okoz. Zárt terekben a CO koncentráció halálos szintet is elérhet. A szénmonoxid légköri élettartama három hónap. A viszonylag hosszú élettartam alatt a szén-monoxid (CO) lassan széndioxiddá (CO 2 -vé) oxidálódik, amely szintén ózonképző anyag. Ezért a szénmonoxid a háttér ózon koncentráció (O 3 ) kialakulásában résztvevő egészség-, és természetkárosító szennyezőanyag. Forrás: EEA; Air Quality in Europe, 2012 report 1.10. ábra. EK országok levegőjének CO szennyezettsége A hazai helyzetet az európaival összehasonlítva (1.10. ábra) elmondható, hogy a középmezőnyben, annak is a végén vagyunk. A szén-monoxid koncentrációt tekintve a levegőminőségi monitoring-rendszer 46 értékelt mérőállomása közül a 90%-os adat rendelkezésre-állás feltételét a 31 állomás teljesítette. Szén-monoxid szennyezettség szempontjából az értékelt összes mérőállomáson kiváló volt a levegőminőség. A szén-monoxid koncentráció az elmúlt évek mérési eredményei alapján a legtöbb mérőállomáson változatlannak mutatkozott. Egyes állomásokon a korábbi évekhez képest 2011-ben kismértékű növekedés volt megfigyelhető, a mért értékek azonban jóval az éves határérték (3000 μg/m 3 ) alatt maradtak. Az év során 24 órás egészségügyi határérték-túllépés sehol sem fordult elő. 25
A CO helyzet összefoglaló értékelése: az elmúlt évtized jelentős közlekedési kibocsátás csökkentésének eredményeképpen az európai levegő CO koncentrációja 2001 óta csökken; az EK-ban csak szórványosan fordulnak elő helyi CO EK-, és WHO AQG ha tárérték-túllépések, akár az EK, akár a WHO AQG követelményeket tekintve (1.1. táblázat). 1.6 Nehézfémek A levegőben lévő nehézfémek arzén (As), kadmium (Cd), ólom (Pb), higany (Hg) és nikkel (Ni) ipari kibocsátások, és a belsőégésű motorok termékei. A nehézfémek a PM alkotó részei vagy a PM-hez kapcsolódó toxikus komponensek. Légszennyezőanyagként lerakódnak a föld felszínén és a vizekben, továbbá felhalmozódnak a talajban és az üledékekben. A nehézfémek tartósan megmaradnak a környezetben, és bekerülnek az élelmiszerláncban. Forrás: EEA; Air Quality in Europe, 2012 report 1.11. ábra. Az EK országok nehézfém kibocsátási helyzete 2010-ben Az EK-ban 2001 és2010 között a nehézfém kibocsátás (1.11. ábra): az arzén 4%-kal, a kadmium 30%-kal, a higany 30%-kal, a nikkel csökkent 41%-kal, az ólom 36%-kal csökkent. 26
A nehézfém szennyezettség összefoglaló helyzetértékeléseként elmondható, hogy a levegő nehézfém koncentrációja az EK országaiban általában alacsony, és célérték-túllépés igen ritkán fordul elő. Ugyanakkor ezek az anyagok alkotják a talajok, az üledékek, és a szerves környezet egyre növekvő nehézfém szenynyezettségét. a nehézfém szennyezés 2001 óta tapasztalt jelentős csökkenése ellenére az EK ökoszisztémája jelentős nehézfém felhalmozódási veszélynek van kitéve. 2010-ben a kritikus higanyterhelés túllépése az érzékeny ökoszisztémában 54%-os, a Pb-é 12%-os értékkel fordult elő; az európai levegőben ritkán mutatható ki jelentős nehézfém szennyezés, ezért az európai mérőállomások kis része alkalmas As, Cd, Pb, és Ni mérésre, és még kevesebb működik több mint öt éve. 1.7 Benzol és benzpirének A közlekedésből erednek, a gépjárművek párolgási veszteségével a levegőbe kerülő benzol és a belső égésű motorok tökéletlen égésének termékeia poliaromás szénhidrogének (PAH-ok,). Egyes vizsgálatok a háztartási fűtést, a kőolaj finomítást, kezelést, elosztást, és tárolást is felelőssé teszik az szennyezésért. A benzol (C 6 H 6 ), amely rákkeltő és mutagén anyag, az emberi szervezetbe, belégzéssel jut be. A benzpirének természetes anyagok, például fa, vagy a belső égésű motorok, főleg dízelmotorok üzemanyagának tökéletlen égése során keletkeznek. Rákkeltő anyagok, ezért jellegzetes képviselőjüket a benz(a)pirént az egészségre veszélyes poliaromás szénhidrogének jelző anyagaként is alkalmazzák. A benzol és a benzpirén kibocsátás az európai emissziós kataszterekben nem önálló szennyező komponensek, hanem az illékony szerves vegyületek (Volatile Organic Compounds = VOC) tartalmazzák ezeket is. Fontos, hogy az európai közlekedési szennyezettség mérőállomásokon a VOC koncentráció jelentősen csökkent, 2010-ben az átlagos C 6 H 6 koncentráció felel akkora volt, mint 2001-ben. Ugyanakkor Európában, 2001 és 2010 között a benz(a)pirén (BaP) szennyezés 14%-kal nőtt. A probléma általában a gázárak emelkedése és az ellátásbiztonsággal kapcsolatos aggályok miatt terjedő szén és fatüzelést használó körzetekben jelentkezik. Magyarországon, 2011-ben, a benzol szennyezettséget mérő 26 állomás közül 13 állomáson volt 90% feletti az adat rendelkezésre-állás. A mért értékek alapján a levegő minősége az értékelt mérőállomásokon kiváló, illetve jó kategóriába esik. Éves egészségügyi határérték-átlépést (5 μg/m 3 ) egy mérőállomáson sem mértek, a 24 órás (10 μg/m 3 ) határértéket 9 helyen haladta meg esetenként a koncentráció. Ezek közül Pécsett a Szabadság úton volt a legtöbb átlépés (31 db). 27
Az előző évhez képest emelkedő és csökkenő tendencia egyaránt előfordul. A benzol szennyező helyzet összefoglaló értékelése: Európa nagyon kevés, főként ipari övezetekhez közeli részein volt 2010-ben, határértékeket meghaladó C 6 H 6 szennyezettség; a célérték feletti BaP szennyeződés szélesebb körben Közép-, és Kelet-Európában fordult elő. 2008 és 2010 között az európai lakosság 20-29%-a élt célérték (1 ng/m 3 2013-ban) feletti szennyeződésű környezetben. Rendkívül sajnálatos a BaP kibocsátások utóbbi években tapasztalt európai növekedése. Forrás: OMSz LRK Adatközpont, 2012 1.12. ábra. A hazai benzol levegőminőségi helyzet, légszennyezettségi indexek szerint 1.8 A közlekedés szerepe a légszennyezésben A levegőminőségi helyzet előbbi bemutatása után logikus a kérdés, hogy a szennyeződésekért milyen mértékben felelős a közlekedés? Első közelítésben az európai tapasztalatok adhatnak valamiféle támpontot, de észben kell tartani, hogy az átlagos viszonyoktól országonként akár 10-40%-os mértékű eltérés is lehet. A tendenciák azonban a legtöbb országra érvényesek. 28
A 2010-es helyzetet összefoglalóan szemlélteti az 1.13. ábra, melyről az európai közlekedés együttes részaránya, és belső, alágazati, szerkezete is leolvasható. Az utóbbival kapcsolatban előzetesen megállapítható, hogy hazai vonatkozásban a nemzetközi repülésnek, a belföldi repülésnek, a nemzetközi hajózásnak, és sajnos a belvizi hajózásnak gyakorlatilag nincs szerepe. Ez a körülmény a hazai közlekedés környezeti hatásainak vizsgálatát a közútra és vasútra szűkíti. Az ábrából az is látható, hogy a közlekedés különösen a NO x szennyezésben játszik jelentős szerepet, amelynek több mint fele a közlekedési forrásokból származik. A tendenciákat vizsgálva az európai közlekedési kibocsátások a 90-es évek óta komponensenként és országonként eltérő mértékben csökkennek. A csökkenés az egyre szigorúbb típusvizsgálati előírások (Euro követelmények) és a szintén szigorodó üzemanyag-minőségi előírások következménye. Az NO x és PM 10 kibocsátások más komponensekhez képest kisebb mértékű csökkenésében 1990-ben kezdődött a dízelmotorok fokozott elterjedése a meghatározó tényező. A dízelmotorok fajlagosan [úthosszra vetített, (g/km) mértékegységben] lényegesen többet bocsátanak ki e két szennyező komponensből, mint benzinmotoros társaik, és ez különösen igaz a korom (BC black carbon), és NO 2 összetevőkre. Forrás: EEA; Air Quality in Europe, 2012 report 1.13. ábra. A közlekedés szerepe az európai levegőszennyezésben 29
1.9 Klímaváltozás - közlekedés A klímaváltozás sajátos szerepet tölt be a levegő- és környezetszennyezésben. Az éghajlatváltozás olyan összetett folyamat, melynek során az egészségre közvetlenül nem káros anyagok a Föld légkörébe kerülve megváltoztatják a Földnek és környezetének hőcsere folyamatát, felborítják a korábbi egyensúlyt, és jellemzően a Föld infravörös kisugárzásának visszatartásával felmelegedést okoznak. A felmelegedést szélsőséges időjárási események kísérik, melyek megváltoztatják a földi élet környezeti viszonyait, visszafordíthatatlan károkat okozva az élővilágnak. A globális hőmérséklet emelkedésével a hirtelen és várhatóan megfordíthatatlan válto zások gyakorisága megnövekszik, a következő veszélyeket kockáztatva: a grönlandi és a nyugat-antarktiszi jégtakaró elolvadását és ennek következtében a világtengerek szintjének mintegy 12 méteres emelkedését; az Észak-atlanti áramlás intenzitásának csökkenését, amely 2 3 C-os hűtő hatás csökkenést idéz elő; a jelenleg fagyott északi mocsarak felolvadását, melynek következtében azok kibocsátókká válhatnak, metánt szabadítva fel az eddig fagyott földből és a tengerfenék metánhidrátjából. A klímaváltozás gazdasági többletköltséget jelent, különösen a fejlődő országoknak: a mezőgazdasági termés visszaesik, a szélsőséges időjárási jelenségekkel és az ezekkel járó elvándorlással nehezítve a gazdasági fejlődést. A klímaváltozás kiélezi és fokozza az erőforrás-hiányt. Hozzájárulnak a klímaváltozáshoz az üvegházhatású gázok (ÜHG, angol rövidítéssel GHG), melyeket két csoportra szoktak osztani: a természetes eredetű üvegházhatású gázokra (CO 2 ; N 2 O, CH 4 ), és a mesterséges, ipari folyamatok gázaira. Utóbbiak ismert összetevői a [(fluorozott szénhidrogének (HFC-134a), a perfluor-karbonok (HFC-23) és a kén-hexafluorid (SF 6 )]. ÜHG gáz az energiatermelési folyamatban, a fosszilis tüzelőanyagok elégetésekor keletkező széndioxid (CO 2 ) is, amelynek jellemző forrása a közlekedés is. Az 1.2. táblázat az üvegházhatású gázokat, azok tartózkodási idejét és légkör felmelegítő képességét mutatja az IPCC 5 2007. évi, 4-edik értékelő jelentése alapján. 1.2. táblázat Az üvegházhatású gázok légtérben való tartózkodási ideje, a légkör felmelegítő képessége (GWP 6 ) Üvegházhatású gáz Tartózkodási idő (év) GWP különböző időskálán 20 éves 100 éves 500 éves CO 2 változó 1 1 1 CH 4 10,8 67 23 6,9 N 2 O 114 291 298 153 HFC-134a 14 3830 1430 435 HFC-23 270 12000 14800 12200 SF 6 3200 16300 22800 32600 30
A közlekedési üvegházhatású gázokat a Kiotói Jegyzőköny 7 úgy definiálja, hogy a közlekedési ÜHG kibocsátás szektorfüggetlen égéstermék és párolgási emisszió kibocsátás, amely a közlekedés valamennyi szektorában egyaránt keletkezik, ideértve a repülést és a hajózást is. A Közlekedés Fehér Könyve számszerűen meghatározta az ÜHG csökkentési célt: 2050-re az 1990-es szint 60%-ára kell csökkenteni a közlekedés ÜHG kibocsátását. A felmérések szerint az EU-ban a közlekedés jelenlegi ÜHG kibocsátási szintje 27%-al nagyobb az 1990-es szintnél. (Az EEA-32 országokban 1990 és 2009 között a közlekedés ÜHG kibocsátása 23%-al nőtt.) Az európai ÜHG kibocsátás, főként a gazdasági válság következtében 2008 óta csökkenő jelleget mutat. A gazdasági növekedés visszatérésével bekövetkező kibocsátás növekedés miatt különös erőfeszítések szükségesek a cél teljesítéséhez. A közlekedés 24%-os részaránya ellenére az EU Bizottság az általános célnál kisebb ÜHG csökkentést irányoz elő a közlekedésre. Az ipari céltartomány 80-95%, a közlekedésben elvárt 60%-kal szemben. A közlekedési ÜHG kibocsátás belső szerkezetét vizsgálva (1.14. ábra) kitűnik, hogy európai szinten meghatározó (71%) a közúti közlekedés, amely nálunk a repülés és hajózás kisebb szerepe miatt a 90%-ot is eléri. Amint azt jeleztük, az EU-27 ÜHG kibocsátása 2009-ben 27%-kal volt nagyobb az 1990-es szintnél (1.17. ábra). A távolabbi célok szempontjából kiindulópont ez a kibocsátásszint, amelyhez viszonyítva értékelik a mindenkori közbenső helyzetet. Ez azt jelenti, hogy a 2009-es kibocsátáshoz képest 68% csökkentést kell elérni 2050-re. A közbenső cél a 2008-as kibocsátás 20%-os csökkentése 2030-ra. Az alágazatok szerepét is figyelembe véve a repüléstől reálisan csak 34% csökkenés várható, azaz a közlekedés egyéb ágazataitól, főként a közúti közlekedéstől még nagyobb mértékű csökkentést várnak el. A hazai ÜHG helyzetet illetően az éghajlat globális alakulásával párhuzamosan egyértelmű változások mutathatók ki a hazai hőmérsékleti és csapadékviszonyokban is. Az 1.16. ábrán látszik, hogy az utóbbi három évtized során (1975 2004) a napi maximum-hőmérséklet jelentős mértékben, 2 3 Celsius fokkal emelkedett. A vizsgálati eredményekből az éves csapadék-mennyiség csökkenő tendenciája is egyértelműen kitűnik. 5 IPCC Intergovernmental Panel on Climate Change; Éghajlatváltozási Kormányközi Testület, amelynek létrehozását az ENSZ Környezeti Programja (UNEP) és a Meteorológiai Világszervezet (WMO) kezdeményezte. 6 GWP Global Warming Potential, az üvegházhatású gázoknak a széndioxidhoz képesti hőelnyelő képességét mutató tényező 7 Az ENSZ Éghajlatváltozási Keretegyezményéhez csatolt (FCCC Framework Convention on Climate Change), a részes felek 3. Konferenciáján 1997-ben elfogadott kiegészítő jegyzőkönyve. 31