Az atmoszféra problémái

Az atmoszféra problémái

Az atmoszféra problémái Szerkesztette: Barati Sándor Harmadik, átdolgozott kiadás

Ökológiai Intézet a Fenntartható Fejlődésért Alapítvány 2002 Kiadványaink újbóli megjelentetése a Környezetvédelmi Alap Célelőirányzat támogatásának köszönhető

Ökológiai Intézet a Fenntartható Fejlődésért Alapítvány - Miskolc, Kossuth u. 13. 3525 2


Tartalomjegyzék

1.1. A légkör szerkezete...............................................................................................................................................5 1.2. A légszennyezés....................................................................................................................................................7 1.2.1. A levegőszennyezés forrásai...........................................................................................................................7 1.2.2. A szennyezés folyamata..................................................................................................................................8 1.2.3. A szennyező anyagok.....................................................................................................................................9

2. Az egyes légköri elemek és a hozzájuk kapcsolódó környezeti problémák-----------------------------10 2.1. A káros napsugárzás............................................................................................................................................11 2.1.1. Az ózonpusztulás és okai.............................................................................................................................12 2.1.2. Az alsó légkör hőmérsékletének emelkedése az üvegházhatás ...................................................................14 2.1.3. Üvegházhatású gázok a légkörben...............................................................................................................15 2.1.4. Az üvegházhatásért felelős gázok................................................................................................................15 2.1.5. Az üvegházhatás ellen ható folyamatok.......................................................................................................15 2.1.6. A napsugárzás hasznosítása - egy valóságos lehetőség az üvegházhatást okozó gázok csökkentése érdekében..........................................................................................................................................................................16 2.2. A légnedvesség, párolgás, légnyomás, csapadék, felhő és a köd........................................................................16 2.3. A levegő áramlása...............................................................................................................................................19 2.3.1. A szél mint energiaforrás .............................................................................................................................21 2.4. Ciklonok és anticiklonok, mint az éghajlatot befolyásoló tényezők...................................................................21 2.5. Éghajlatalakító és -módosító tényezők................................................................................................................22 2.6. Az üvegházhatás globális, klímamódosító hatása...............................................................................................23

3. Magyarország éghajlata------------------------------------------------------------------------------------- -----24 3.1. Magyarország éghajlati körzetei.........................................................................................................................27 3.2. A légköri üvegházhatás erősödésének várható magyarországi hatásai................................................................28 3.2.1. A Kárpát-medencében várható változások...................................................................................................28 3.2.2. A fölmelegedés várható magyarországi hatásai............................................................................................28

4. A Sajó-völgy és levegőminőségi helyzete--------------------------------------------- -------------------------30 Szabályozási keretek..................................................................................................................................................30 4.1. Ipari források emissziója.....................................................................................................................................32 4.1.2. A környezeti levegő minőségét leíró adatok................................................................................................32 4.1.3. A levegőminőséget meghatározó földrajzi viszonyok..................................................................................32 4.1.4. A levegőminőséget befolyásoló szennyezőanyag-kibocsátás.......................................................................34 4.1.5. A levegőszennyezés fő forrásai a megyében................................................................................................34 4.1.6. A tervezett és megvalósult ipari beruházások hatásai és a várható környezeti változások...........................39



Bevezetés “Nem létezik olyan emberi tevékenység, amely hatásfok tekintetében megközelítené a természet alkotását. Nos, amíg az ember hasonlót nem tud produkálni, addig, azt gondolom, nincs erkölcsi joga belepiszkálni a természet dolgaiba, különösképpen nincs joga visszafordíthatatlanul elpusztítani azt. Biztos vagyok tehát abban, hogy gondolkodásmódunkat kell alapvetően megváltoztatni. Nem az a baj, hogy életünk tele van mesterséges dolgokkal, hanem az, hogy ezeket nem megfelelően használjuk, és ennek a mesterséges világnak a rabjaivá váltunk.” Major István

A legfenyegetőbb veszély, amivel napjainkban szembe kell nézni, az éghajlatváltozás. A bizonyítékok sokasága egyre inkább azt támasztja alá, hogy a Föld éghajlata már változóban van, az üvegházhatású gázok légköri felhalmozódása miatt. A szakemberek véleménye szerint a klímaváltozás különösen veszélyes környezeti változások okozója lesz, és emellett számos gazdasági és szociális problémát okoz. A folyamat már elkezdődött. A globális felmelegedés hatásait jelzi többek között Európa egyre szeszélyesebb időjárása, az elmúlt évek melegrekordjai, és az egyes meleg égövi fajok életterének északabbra tolódása. Egyezmények születnek, akcióprogramok fogalmazódnak meg, autómentes napokat tartunk, de a háttérben meghúzódó gazdasági érdekek - úgy tűnik - mindig erősebbek. Az ellentábor mondvacsinált problémáról beszél, és nem tartja elég bizonyító értékűnek az adatsorok eredményeit. Ennek a jellegzetes állapotnak a szemléltetésére, talán álljon itt Zágoni Miklós fizikus írása: „Nálunk semminek nincs köze semmihez. Ez egy köz nélküli ország. A médiaerőszaknak nincs köze a valóságos erőszakhoz, a szegények szegényedésének nincs köze a gazdagok gazdagodásához, a dohányzásnak nincs köze a tüdőrákhoz, az ózonlyuknak nincs köze az UV-sugárzás erősödéséhez, de legfőképpen nekünk nincs közünk az ózonlyukhoz. És most itt a legújabb. A múlt hétfői Magyar Hírlap A nap témájaként foglalkozott a júniusi kánikulával, ahol is az ismert meteorológus azt mondja: a 38 fokos hőségnek "nincs köze" a globális felmelegedéshez. Így, kijelentő módban, indoklás nélkül. Nyilván az elmúlt száz év egyik legnagyobb téli szárazságának, Medárd elmaradásának, melegrekordjaink sorának sincs köze hozzá. Mintha a klímaváltozás valami elvont dolog lenne, ami „valahol”, valami elvont szférában talán érvényesül, de nálunk biztosan nem. Mintha az a tény, hogy a rendkívüli tartós szárazságot, Medárd hiányát, előre lehetett jelezni a klimatikus trend alapján, nem is létezne. Ez már a posztmodern kor: a dolgok összefüggéséről nem lehetséges elbeszélés, itt minden véletlen, okok nincsenek, a tudomány vára zárva, ajtó nincs, ne is tessék keresni. Nem mindig volt ez így. Ötven évvel ezelőtt írta Száva-Kováts József kiváló éghajlattankönyvében, idézem: "Meteorológiai feljegyzésekből számos kutató kimutatta, hogy több mint száz éve egy irányban haladó éghajlatváltozás van folyamatban. A változás abból áll, hogy a XVIII. század második felétől kezdve a telek fokozatosan veszítettek szigorúságukból, a nyarak ellenben hűvösebbek lettek, közben az évi középhőmérsékletek valamit emelkedtek. A jelenségről megállapították, hogy az általános légkörzés megerősödésével függ össze, vagyis azzal, hogy az alacsonyabb szélességekről a magasak felé növekszik a hőszállítás. Az általános cirkuláció fokozatos erősödésének az lett a következménye, hogy a térítővidéki magasnyomású öv a pólus felé előnyomult, és az utolsó évtizedekben Észak-Amerikában csökkentette a csapadékot, Közép-Európában pedig ismét növelni kezdte a hőmérséklet évi ingását. A pólus felé előnyomult magasnyomású öv legerősebb hatása a magas szélességeken jelentkezett, mert itt egyrészt sokkal intenzívebbé tette a meleg levegő beáramlását, másrészt a megnövekedett szélerő a talaj közeli inverziókat rombolta szét. Ez a két körülmény, valamint a belőlük származó felhőzetnövekedés - amely csökkenti a kisugárzást - a hőmérséklet rendkívüli emelkedését okozta." (Általános természeti földrajz, I. kötet, Tankönyvkiadó, 1953.) Igen, ez még tudomány, logika, nem politika. Pedig azóta fontos új tényeket ismertünk meg: immár a nyaraknak is a melegedését, a globális hőmérsékleti átlagoknak is az Ökológiai Intézet a Fenntartható Fejlődésért Alapítvány - Miskolc, Kossuth u. 13. 3525 4


emelkedését, egyes alaszkai körzeteknek nyolc-tíz fokos felmelegedését, valamint a légköri CO 2-koncentráció növekedésének pontos méréseken alapuló értékét. És mégis: ugyanebben az összeállításban (MH, jún. 24.) olvasom a neves geológustól: „Számos bizonytalanság van a globális felmelegedés-elméletben. Egyelőre nem lehet tudni, hogy a méréshatárokon belül milyen arányú a szén-dioxid-növekedésből fakadó üvegházhatás miatti és a spontán éghajlatváltozás miatti felmelegedés.” Csakhogy ez az állítás fordított viszonyban áll az igazsággal: hiszen a "spontán éghajlatváltozás" az esetünkben hőmérséklet-csökkenést jelent. Tudjuk jól: egy lehűlő trend érvényesült az elmúlt négyszáz évben, s erre ült rá, ezt fordította meg az antropogén, melegítő hatás. Továbbá, vajon az Európai Unió bizonytalan elméletre építené kibocsátás-csökkentési elveit? Az ENSZ tizenötezer tudósa bizonytalan elmélet alapján akarná korlátozásra bírni a világot? Az USA egy bizonytalan elmélet miatt kezdené meg saját szennyezés-visszafogási programját? Miért olyan csudálatos hely ez a Magyarország, hogy ami elfogadott és működő a világban, azt nálunk „nem lehet tudni”? Másik napilapban olvasom: „nem szokatlan” a június közepi kánikula. Az évszázados melegrekord, a csapadék nélküli ősz, tél, tavasz és nyár. Kérdezem ismét: minek kell itt történnie, hogy a szakértők is elismerjék, valami megváltozott? Ugyanez még egy variánsban, címlapon: „nem példátlanul alacsony” a 65 centis balatoni vízállás, a szakember szerint 32 alkalommal fordult elő 1920 óta. Ez sarokpont, tehát élesen kell fogalmaznom: nem igaz! Nyár végén természetesen több tucatszor volt már a jelenleginél kisebb a vízszint, de nem június közepén, amikor húsz-huszonöt centi párolgási veszteség még előttünk van! Aki szerint minden rendben van, sőt „jégkorszak jön” (ez megint MH), kérem, mondja el, mi adódik elméletéből a következő egy, öt, tíz, huszonöt évre. Mellé helyezzük a saját előrejelzésemet, s összevetjük a predikciókat. A jó kérdés tehát, kedves kollégák, nem az, hogy van-e, hanem hogy miért éppen most van globális felmelegedés. Erre röviden a válasz: azért, mert a légköri rendszer tehetetlensége (amennyi idővel később reagál az őt ért behatásra) durván harminc-negyven év. Ma tehát körülbelül az 1960-as, 70-es évek kibocsátásának következményeit érzékeljük. Márpedig a globális gazdaság éppen a 1960-as években talált igazán magára, s produkált hatalmas ugrást a kibocsátás növekedésében. Megnőtt az energetikai eredetű légszennyezés, robbanásszerűen emelkedett az autók, nagy hajók, repülők száma, s megjelentek az ózonfaló halogéneket leváltó, de sokszoros üvegház-hatású hidrogénezett freonok. Ráadásul gyorsan fogy a szén-dioxid elnyelésére alkalmas erdőségek területe. Összességében tehát adja magát a következtetés, hogy a fentiek egyesített, felmelegítő hatásának nagyjából ebben az évtizedben kellett megjelennie s az előttünk állóban - követve a 80-as, 90-es évtized növekvő kibocsátását - egyre gyorsulva kell tovább erősödnie. Meg kell tehát kérdeznem a szakértőket: amikorra a légkör szén-dioxid-koncentrációja megkétszereződik (még a mi generációnk életében), megháromszorozódik (a gyermekeinkében), az abból fakadó melegedéstől sem tartanak? Ha pedig a kétszeres szint veszélyes, a másfélszeres, az egyharmincas miért nem az? Itt van az orrunk előtt, benne élünk...” (Magyar Hirlap 2002.IX.20.) Nos, akkor nézzük meg részletesebben, az atmoszféra problémáit…



1. Légkörtani alapismeretek A légkörtan vagy meteorológia az a – ma már önálló – tudomány, amely a bennünket körülvevő légkör jelenségeivel, állapotváltozásaival foglalkozik.1 A légkör állapotának és folyamatainak vizsgálatát a Föld egy adott helyén az éghajlattan végzi. Az éghajlat vizsgálatának, kutatásának és alkalmazásának tudománya a klimatológia. A klimatológia legfőbb eszköze a múltban mért vagy megfigyelt meteorológiai adatok és információk összegzése, meghatározott rendszerben történő feldolgozása. Célja az így szerzett ismeretek, eredmények alkalmazása, hasznosítása. Az időjárás, a légköri állapotjelzőknek és folyamatoknak pillanatnyi állapota. Vizsgálatának, kutatásának és alkalmazásának tudománya a szinoptika. A szinoptika eszköze a legfrissebben mért légköri állapotjelzők (légnyomás, hőmérséklet, szél, csapadék, stb.) azonnali összegzésén és feldolgozásán keresztül, a légköri folyamatok, a légköri képződmények (áramlások, ciklonok, anticiklonok stb.) gyors felismerése és szemléltetése. Célja a légkör pillanatnyi állapotának pontos ismeretén túlmenően, az időjárási folyamatok előrejelzése, lehetőségeinek megteremtése. Ezért a szinoptika tárgykörébe sorolható az időjárás ultrarövid-, rövid- és középtávú (14 napon belüli) előrejelzése. Történelmi tény, hogy a krími háború során, 1854. november 14-ére virradó éjszaka a Krím-félsziget mellett, a Balaklavai-öbölben, néhány óra alatt elpusztult az egyesült angol-francia hadiflotta. A vereséget azonban nem a cári hadihajók mérték az angol-francia hajóhadra, hanem egy hirtelen érkezett, pusztító vihar. A nagy emberáldozattal és anyagi veszteséggel járó katasztrófát követően bízta meg a francia kormány Le Varrier csillagászt a következő feladattal: Vizsgálja meg, hogy az akkor Európában és az észak-atlanti térségben már működő, mintegy 45 meteorológiai állomás adatainak előzetes ismeretében, vajon következtetni lehetett volna a vihar közeledtére? A vizsgálat eredménye a várakozáson felüli meglepetést okozott. A katasztrófát megelőző napok megfigyelési adatainak térképre vitelével és elemzésével felismerhető és nyomon követhető volt az a ciklon, amelyhez a szóban forgó vihar kapcsolódott. Ez a felismerés teremtette meg a meteorológián belül az időjárás-előrejelzés tudományának, a szinoptikának 2 az alapjait.

1.1. A légkör szerkezete A Földünket körülvevő vastag gázburkot légkörnek vagy atmoszférának nevezzük. Erről a légburokról a több évtizedes megfigyelések és mérések révén már vannak adataink. Ezek alapján a légkör alsó, középső és felső légkörre osztható. A föld felszínétől 35 km magasságig terjedő alsó légkört troposzférára és sztratoszférára osztjuk. 1

A meteorológia nem is olyan régen, még a fizika egyik ága volt. A meteorológia egyes szakágait esetenként a gyakorlati felhasználás területei szerint nevesítik: agrometeorológia, repülésmeteorológia, orvosmeteorológia, média-meteorológia, (földfelszíni) közlekedésmeteorológia, levegőkémia stb. Ezek a speciális szakterületek egyaránt alkalmazhatják, és többségükben alkalmazzák is, mind a klimatológia, mind a szinoptika eszközeit, eredményeit. 2 Szinoptika: Az elnevezés a görög eredetű szinopszis szóból származik, s a térképekre felírt és felrajzolt meteorológiai adatok halmazának egyidejű áttekintésére és elemzésére utal. Ez az elemzés tette lehetővé a légkör fizikai állapotának és a benne lejátszódó mozgások, az áramlások fizikai törvényeinek megismerését. Ökológiai Intézet a Fenntartható Fejlődésért Alapítvány - Miskolc, Kossuth u. 13. 3525 6


A troposzféra a légkör legalsó, legsűrűbb és az élet számára legfontosabb része. A troposzféra a föld felszínével szoros kapcsolatban és kölcsönhatásban van, itt játszódik le a felhőképződés, a csapadékjelenségek, és itt található a légkör vízkészletének 90 %-a is. Jellemző rá a függőleges irányú hőcsökkenés, melynek értéke 0,56 oC/100 m. Felfelé a hőcsökkenés üteme lelassul és az állandó hőmérsékletű sztratoszférától elválasztó tropopauzában teljesen megszűnik.

1. ábra: A légkör szerkezete

A sztratoszféra a sztratopauzáig tart, vastagsága 40 km. Alsó tíz kilométerében nem csökken tovább a hőmérséklet. Jellemző rá a nyugat-keleti irányú, a Földet a 25-30 szélességi körök mentén cirkumpolárisan végigfutó szelek, a futó áramok (jet stream) zónája. 25-30 km magasságban, egészen 60 km-ig a sztratoszféra hőmérséklete újra növekszik és megközelíti a +10 oC-os értéket. Ez az öv a felső sztratoszféra. Ez a terület az ózonréteg kialakulásának és napjainkban sajnos lebomlásának területe is. A mezoszféra a légkör 60-105 km közötti tartománya, 105 km-től felfelé pedig felső légkörről beszélünk. A felső légkör 1000 km-ig terjedő része a termoszféra, a műholdak tartózkodási tartománya. Ettől felfelé a légkör legfelső rétegét exoszférának nevezzük. A klimatológia (éghajlattan) egy adott helyen uralkodó időjárások összességével foglalkozó tudományág, amelynek feladata az éghajlat leírása, fizikai magyarázata és az éghajlatra vonatkozó ismeretek hasznosítása3. 3

Egy terület időjárását (légköri jelenségeit) elsősorban földrajzi elhelyezkedése, domborzati viszonyai határozzák meg. E tényezők hatása szabja meg a légköri elemek mennyiségi és minőségi összetételét, melyek összessége az adott terület időjárását eredményezi. Ökológiai Intézet a Fenntartható Fejlődésért Alapítvány - Miskolc, Kossuth u. 13. 3525 7


1.2. A légszennyezés A tiszta levegő fogalma kémiailag nehezen adható meg, mert összetétele helytől és időtől függően változik. Biológiai és környezet-egészségtani szempontból a „tiszta levegő” fogalmát Várkonyi T. (1977) a következőképpen határozza meg: "Tiszta levegő az, amelyben a szennyező anyagok mennyisége nem haladja meg a kísérletileg megállapított élettani határértékeket. Más szóval növényre, állatra, emberre sem rövid, sem hosszú távon káros vagy kellemetlen hatást nem fejt ki." A levegőminőség alakulását a kibocsátás mennyiségén és a forrás jellegén kívül befolyásolják még a helyrajzi, domborzati, a talajfelszín-minőségi, növényzeti, beépítettségi és éghajlati tényezők, illetve az aktuális meteorológiai viszonyok.

1.2.1. A levegőszennyezés forrásai A légszennyezésnek két jól elkülöníthető forrása van: 1. természetes eredetű légszennyező források 2. mesterséges források, melyek főként emberi tevékenység hatására jutnak a légkörbe Természetes eredetű légszennyező források A szennyező anyagok jelentős része természetes forrásokból kerül légkörünkbe és az ún. háttérszennyeződést adják. A felszíni vizekből - elsősorban az óceánokból - a hullámzás során ugyanis rengeteg vízcsepp jut a levegőbe, amelyeknek beszáradásával - elsősorban Na-, Ca-, K-, klorid-, szulfát-, jodidionok kerülnek a légkörbe. Emellett a tengeri élővilág hatalmas mennyiségű, gáz halmazállapotú anyagcsereterméket is juttat levegőbe. A talaj- és kőzetfelszínek mállástermékei is nagy mennyiségben keletkeznek, és e mállástermékek finom frakciói képesek hosszú ideig lebegő állapotban maradni. A finom szemcséket - a rájuk tapadt szerves alkotókon kívül - leggyakrabban karbonátok, szulfátok és oxidok alkotják (CaCO3, CaSO4, MgCO3, Al2O3, SiO2, Fe2O3, MgCO3). Ezen alkotók aránya a szilárd szennyeződésekben az adott helyen megtalálható kőzetek fajtájától függ. Eredetét tekintve a porszennyezés jórészt természetes forrásokból jut a légkörbe. Hatalmas mennyiségű por származik a sivatagi területekről, nagy forgószelek idején /pl. 80-as évek elején/, a Szahara finom homokja 8000 méter magasra is feljuthat. A kínai löszterületeken az ezredmilliméternél finomabb port a szelek 18 km magasra is felrepíthetik. A vulkáni tevékenység igen nagy mennyiségű port, gáz és gőz halmazállapotú anyagot (H 2S, CO2, CO, SO2 stb.) bocsát légkörünkbe. A Tambora tűzhányó /Indonézia/ 1815-ös kitörésekor - becslések szerint - 30-150 km3 hamut juttatott a levegőbe. E hatalmas mennyiségű por olyan mértékben elnyelte a napsugárzást, hogy a Föld nagy területein elmaradt a nyár /júliusban az USA-ban esett a hó, befagytak a tavak és a folyók, Boston vidékén minden fagyérzékeny növény elpusztult, Kanadában tönkrement a búzatermés és a hideg nyár következtében éhínség ütötte fel a fejét Európában is/. Ökológiai Intézet a Fenntartható Fejlődésért Alapítvány - Miskolc, Kossuth u. 13. 3525 8


További szennyezőforrást jelentenek a bozót- és erdőtüzek, a növények és állatok légnemű anyagcsere- és bomlástermékei (NH3, H2S, szénhidrogének, pl. CH4) és a mocsaras, ingoványos területeken, a lagúnák egyes típusai környékén felszabaduló bomlástermékek. A természetes szennyezésekhez tartoznak a kozmikus porok, meteorporok is, melyek évente igen nagy mennyiségben hullanak a Föld felszínére. Légkörünkben, lebegő mikroszkopikus élőlények egész hada található, ezeket a gombákat, baktériumokat, vírusokat, algákat és polleneket összefoglaló néven aeroplanktonnak hívják. Ezek közül a pollenek jelentékenyek, melyek, manapság, egyre több allergiás megbetegedést okoznak. Az eddigiekben tárgyalt alkotók megléte légkörünkben a természetes állapotot jelenti, és a bioszféra szempontjából káros szennyezőanyag-koncentráció kialakulásához nem vezet. Mesterséges levegőszennyező források A földi és elsősorban az emberi életre veszélyt jelentő további szennyezések mesterséges szennyezőforrásokból származnak. Az emberi tevékenységen belül a legnagyobb légszennyezést az ipar, közlekedés, szállítás és a kommunális szennyezőanyag-kibocsátások adják, de egyre nagyobb figyelmet kell szentelnünk a napjainkban kialakult modern, nagyüzemi mezőgazdaságnak is, mely egyre több és veszélyesebb anyagot juttat a légkörbe. A mesterséges forrásokat a kibocsátás felületének nagysága és terjedési-hígulási szempontok alapján két fő csoportra lehet felosztani. Pontforrások azok, melyeknél a légszennyező anyagok koncentrációja és a környezetbe lépő káros anyagok mennyisége egyértelműen meghatározható, és terjedési-hígulási szempontból a szennyező anyag kibocsátása „egy pontból” történik. Ide sorolhatók a kémények, kürtők és szellőztetők. Területi vagy felületi forrásoknak azokat a szennyezőanyag-kibocsátó létesítményeket nevezik, melyeknél kiterjedt és meghatározható területen történik a káros anyagok kibocsátása. Más néven ezeket a helyeket szórt paraméterű vagy diffúz forrásoknak is nevezik. A területi források lényeges alcsoportját alkotják az ún. vonalas légszennyező források. Idetartoznak a közutak, vasutak, vízi utak, légifolyosók. Szennyező hatásuk szintén csak közelítő számítással adható meg, mivel a forgalom időben változó és az egyes járművek kibocsátási értékei is különbözőek.

1.2.2. A szennyezés folyamata A légszennyezés folyamata három jól elkülöníthető szakaszból áll: • Az emisszió a különböző típusú forrásokból, a környezeti levegőbe időegység alatt kibocsátott szennyező anyag mennyiségét adja meg. Értékét általában kg/h egységben fejezik ki. A kibocsátás koncentrációja (emisszió-koncentráció) a légszennyező anyagoknak a hordozógáz normál térfogatára vonatkoztatott mennyisége, mértékegysége g/Nm3. • A második szakasz a transzmisszió. Ebben a fázisban történik a levegőbe került szennyező anyagok hígulása, terjedése. E folyamat közben a levegővel érintkező szennyező anyagokban fizikai és kémiai változások következhetnek be, melyek során káros anyagok elbomolhatnak, de újabb, esetleg veszélyesebb vegyületek keletkezhetnek (másodlagos szennyeződés). • A folyamat harmadik fázisának tekinthető maga a kialakult levegőkörnyezeti állapot vagy imiszszió, mely a szennyező anyagoknak a talajközeli levegőben kialakult koncentrációját adja meg.



1.2.3. A szennyező anyagok A szennyező anyagokat többféleképpen lehet csoportosítani: halmazállapotuk, veszélyességük, keletkezési helyük, kibocsátott mennyiség stb. alapján. Keletkezési hely szerint beszélhetünk elsődleges és másodlagos szennyező anyagokról. Az elsődleges anyagok azok, melyeket a különböző források kibocsátanak, másodlagosak pedig azok, melyek a levegőbe került szennyezések átalakulásával keletkeznek (pl. O3, H2SO4, HNO3, NO). Halmazállapot szerint gázok, melyek természetes állapotukban keverednek a levegővel, valamint szilárd és folyékony anyagok, melyek a levegőben, mint szállítóközegben, diszpergálva találhatók meg; az ilyen diszperz rendszereket aeroszolnak nevezik. A diszpergált részecskék ülepedés szempontjából a következőképpen csoportosíthatók: - 1000 - 10 mm gyorsan ülepedő részecskék (pl. ülepedő porok) - 10 - 0,1 mm lassan ülepedő részecskék, stabil aeroszolok (lebegő porok) - 0,1 - 0,001 mm a szemcsék már nem ülepednek, hígulásuk a gázokéhoz hasonló Az aeroszoloknak két fő csoportja a diszperziós és a kondenzációs aeroszolok. A diszperziós aeroszolok szilárd anyagok aprításával, illetve folyékony anyagok porlasztásával keletkeznek. A kondenzációs aeroszolok, gázok kondenzációja vagy gázok kémiai reakciója révén képződnek. A szilárd részecskéket tartalmazó aeroszolokat pornak nevezzük, míg a szilárd és folyékony diszperz fázist együttesen tartalmazó aeroszolok a füstök, a csak folyékony részecskéket tartalmazó aeroszolok pedig a ködök. A következő felsorolás tartalmazza azokat a szennyező anyagokat, melyekre magyar határérték van megállapítva, továbbá más általános szennyezőket is, valamint az ezen anyagokat legnagyobb mennyiségben kibocsátó iparágakat és tevékenységeket. Aceton

Vegyipar, kőolajipar, állati és növényi termékek feldolgozása, oldószergyártás és -felhasználás, gyógyszergyártás, műanyaggyártás. Akrolein Vegyipar, kőolajipar, közlekedés, hő- és energiaszolgáltatás, belsőégésű motorok, gőzüzemű járművek, tüzelőberendezések. Amil-acetát Vegyipar, műanyaggyártás, szerves alapanyaggyártás, gyógyszergyártás. Ammónia Vegyipar, állati és növényi termékek feldolgozása, műtrágyagyártás, műanyagipar, szerves bomlástermékek. Benzin Kőolajipar, vegyipar, közlekedés, belsőégésű motorok, benzinkutak, oldószer-felhasználás, kőolaj-feldolgozás. Benzol Vegyipar, kőolajipar, oldószergyártás és -felhasználás, gyógyszergyártás, műanyaggyártás. Biológiailag aktív anyagok Vegyipar, gyógyszeripar. Bűzanyagok Vegyipar, állati és növényi anyagok feldolgozása, kohászat, kőolajipar, bányászat. Ciklohexanon Vegyipar, kőolajipar, oldószergyártás és -felhasználás. Fémporok és -gőzök Kohászat, bányászat, szilikátipar. Fenol Bányászat, kohászat, energia- és hőszolgáltatás, növényi és állati anyagok feldolgozása, vegyipar, kőolajipar, közlekedés, szénlepárlás, gázgyártás, fakonzerválás. Fertőző anyagok Állati és növényi anyagok feldolgozása, gyógyszeripar. Fluoridok Kohászat, szilikátipar, vegyipar, alumíniumkohók, zománcipar, üveggyártás és -maratás, téglaés cserépgyártás, műtrágyagyártás. Formaldehid Vegyipar, közlekedés, szerves alapanyag-gyártás, műanyaggyártás, gyógyszergyártás, belsőégésű motorok. Füstgáz, pernye Hő- és energiatermelés, kohászat, közlekedés, szilikátipar, fűtőberendezések, cement- és mészipar, tégla- és cserépgyártás, kerámiaipar stb. Hidrogén-fluorid lásd a fluoridok Ökológiai Intézet a Fenntartható Fejlődésért Alapítvány - Miskolc, Kossuth u. 13. 3525 10

Az atmoszféra problémái Hidrogén-szulfid

Bányászat, vegyipar, kőolajipar, állati és növényi anyagok feldolgozása, szerves bomlástermékek, cellulózgyártás. Higany Kohászat, vegyipar, növényvédőszer-gyártás és -feldolgozás. Kén-dioxid Hő- és energiaszolgáltatás, vegyipar, bányászat, kőolajipar, kőolaj-feldolgozás, szilikátipar, közlekedés, állati és növényi termékek feldolgozása, tüzelőberendezések, kénsavgyártás, vas- és fémkohászat, műanyagipar, szerves bomlástermékek, cement- és mészipar, timföldgyártás, tégla- és cserépgyártás, papíripar. Kénsav Vegyipar, kőolajipar, műanyagipar, gyógyszergyártás, kőolaj-feldolgozás. Klór Vegyipar, klór- és sósavgyártás, műanyagipar, papírgyártás. Korom lásd Füstgáz, pernye Metil-alkohol Vegyipar, állati és növényi anyagok feldolgozása, oldószergyártás és -felhasználás, fafeldolgozás, gyógyszergyártás. Nitro-benzol Vegyipar. Nitrogén-dioxid Vegyipar, hő- és energiaellátás, közlekedés, szilikátipar, műtrágyagyártás, műgyantagyártás, kohászat, tüzelőberendezések. Nitrogén-oxidok lásd nitrogén-dioxid. Ólom Kohászat, közlekedés, szilikátipar. Policiklusos szénhidrogének Hő- és energiatermelés, közlekedés, kohászat, vegyipar, /rákkeltők/ kőolajipar. Por, szálló/ülepedő Szilikátipar, külszíni bányászat, hő- és energiaszolgáltatás, építőipar, építkezések, vegyipar, kohászat, meddőhányók, tüzelőberendezések, salakhányók, közlekedés, robbantások. Salétromsav Vegyipar. Sósav Vegyipar, sósavgyártás, műanyagipar. Szén-dioxid Hő- és energiatermelés, kohászat, közlekedés, vegyipar, kőolajipar, szilikátipar, bányászat, állati és növényi anyagok feldolgozása. Szén-monoxid Hő- és energiatermelés, közlekedés, vegyipar, bányászat, kőolajipar, kohászat, szilikátipar, tüzelőberendezések. Sztirol Vegyipar, műanyaggyártás. Toluol Vegyipar, oldószergyártás és -felhasználás, gyógyszeripar. Triklór-etilén Vegyipar, gépipar, kőolajipar, oldószergyártás és -felhasználás, galvanizálás, zsírtalanítás, kőolajfeldolgozás. Xilol Vegyipar, oldószergyártás és -felhasználás, gyógyszeripar, műanyagipar.

2. Az egyes légköri elemek és a hozzájuk kapcsolódó környezeti problémák A napsugárzás: Minden légköri jelenség alapja a napsugárzás, mivel az időjárási folyamatok lejátszódásához szükséges energiamennyiséget szinte teljes egészében a Nap szolgáltatja. A napsugárzás folyamatos energiaközlés, ám a közölt energia mennyisége nem egyenletesen oszlik meg a Föld felületén. A heterogén eloszlás függ a talajfelszín alakjától (a napsugárzás beesési szögétől), a légkörön keresztül megtett úttól stb. A Földre érkező napsugárzás hullámhossz-tartománya az ultraibolyától a látható fényen keresztül az infravörösig terjed. Az ultraibolya sugárzás jelentős hányada elnyelődik a légkör felső rétegeiben (a sztratoszférában), miközben az atomos oxigénből ózon keletkezik. E folyamat nélkül a Földön ma nem lenne élet, mivel az ultraibolya sugárzás káros az élő szervezetek számára. Nem csoda hát, hogy aggasztóan előtérbe kerültek az ózonpajzs elvékonyodásának kérdései4.

4

Egyes fajok még a természetes mennyiségű ultraibolya sugárzást sem tudják gond nélkül elviselni. Ilyenek például a békapeték, melyeknek egyik oldala fekete, a másik fehér színű. Ha nem lenne a fekete oldal, amellyel, mint a napraforgó folyamatosan követi a nap irányát, akkor az őt fedő vízréteg ellenére is pusztulásra lenne ítélve. Ökológiai Intézet a Fenntartható Fejlődésért Alapítvány - Miskolc, Kossuth u. 13. 3525 11


2. ábra: A napsugárzás évi változása a földfelszínen

A látható fény hullámhossztartományát hasznosítja a Föld élővilága, a fotoszintézis folyamatán keresztül. Különösen a 460-490 nm és a 660-690 nm-es hullámsávokon észlelhető maximális elnyelés. A két hullámhossztartomány között van a sárgászöld sugarak tartománya, ahol az elnyelés csak 60-75 %, a maradék 25-40 % visszaverődik, és így zöld színt kölcsönöz a növénynek. A sugárzásnak évi és napi menete van, ami a Föld Nap körüli, és saját tengelye körüli forgásának eredménye. Így alakulnak ki a szoláris éghajlati övek, és ezzel párhuzamosan az évszakok, illetve a nappalok és éjszakák váltakozása. 2.1. A káros napsugárzás Mai tudásunk szerint, kb. 500 millió évvel ezelőtt vált lehetségessé, hogy az élet a szárazföldön is megjelenjen. Valószínűleg ekkorra a kékmoszatok már termeltek annyi oxigént, amely bizonyos védelmet jelentett a Nap pusztító ultraibolya sugárzása ellen. Később aztán a zöld növények révén ez a „szűrő” egyre hatásosabbá vált. Viszont ma már tudjuk, hogy több mint 20 éve tart ennek a „szűrőnek” a pusztulása, más néven a magas légköri ózon fogyása. A csökkenést kismértékben természetes folyamatok okozzák, de a Déli-sark környezetében észlelt erős ózoncsökkenés egyértelműen az antropogén tevékenység eredménye. Az ózonpajzs, ha sértetlen, csak egészen kis mennyiségben engedi át az ultraviola sugárzást - ez a kis mennyiség szükséges a D-vitamin képződéséhez -, és az elnyelés miatt az alsó sztratoszférát is melegíti. Csökkenése viszont az élő szervezetek károsodásához vezet (bőrrák, immunrendszer gyengülése, kötőhártya roncsolása), illetve az alsó sztratoszféra alacsonyabb hőmérséklete miatt a globális légkörzés megváltozását is okozhatja.



2.1.1. Az ózonpusztulás és okai Ma már nyilvánvaló, hogy az ózon pusztulásáért a halogénezett szénvegyületek felelősek, mégpedig elsősorban a CFC-11 (Cl3FC ) és a CFC-12 (CF2 Cl2 ). Ezek az ún. freonok, mesterséges vegyi anyagok, amelyek kibocsátása és légköri koncentrációja, néhány évtizeddel ezelőtti bevezetésük óta gyorsan nőtt; főként hűtőközegként, az aeroszolos palackok hajtógázaként, oldószerként és habképzőként alkalmazták. Különösen azért, mert kezdetben csodálatosnak tűnt ama tulajdonságuk, hogy az alsó légkörben gyakorlatilag nem vegyülőképesek, így nem fenyegetik közvetlen mérgezéssel az élő szervezeteket. De pontosan eme kémiai közömbösségük révén juthatnak fel változás nélkül a sztratoszférába. Itt az erős ibolyántúli sugárzás felszakítja kémiai kötéseiket, és felszabadítja a klóratomokat, amelyek az ózon molekuláris oxigénné alakulását katalizálván, pusztítják az ózonréteget. Az ózon lebontásában szerepet játszó főbb reakciók ⇓napfény Cl3FC ⇒Cl+Cl2FC Cl+O3 ⇒ClO+O2 ClO+O⇒Cl+O2 NO+O3⇒NO2+O2 NO2+O⇒NO+O2 ClO+NO⇒Cl+NO2 ClO+NO2⇒ClNO3 HCl+ClNO3⇒HNO3+Cl2 H2O+ClNO3⇒HOCl+HNO3 ⇓napfény

1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9.

HOCl⇒OH+Cl OH+O3⇒HO2+O2 HO2+ClO⇒HOCl+O2

10. 11. 12.

Az ózon fotokémiai lebomlása során az 1-7. folyamat feltehetőleg mindenütt, a 8-12. reakciók jelentős mértékben valószínűleg inkább csak a Déli-sark sztratoszférikus felhőiben és környékükön játszódnak le. A freonokból UV-sugárzás hatására felszabaduló klór (1.) katalitikus úton (2-3) bontja az ózont, hasonlóképpen a nitrogén-monoxid is (4-5). Mind a klór, mind a nitrogén-monoxid több száz, vagy több ezer ilyen reakcióban vehet részt, mielőtt valamilyen folyamat kivonja a rendszerből. Ezt a lehetőséget hordozza a 6-7. reakció, melynek során három reakcióképes molekulából kettő klór-nitrát formájában relatíve stabil molekulává alakul. Az így létrejött "klórtározó" a későbbiek során fotokémiai úton részben lebomlik és klórforrássá válik. Mivel a klór egy része a tározón keresztül végleg elhagyja a sztratoszférát, ez javítja az ózon megmaradásának esélyeit. A magasabb szélességeken, főleg a sarkok fölött kialakuló ózonlyuk a sarki sztratoszférikus felhők belsejében uralkodó speciális viszonyok miatt jöhet létre, ráadásul úgy, hogy tavasszal a lyuk kiterjedése megnövekszik, a téli időszakok alatt pedig csökken. Ennek oka, hogy itt befagyhatnak a "felhőmagvak" felszínén a nitrogén- és klórtartalmú vegyületek, és itt néhány, másutt jelentéktelen reakció is lejátszódhat (89.). Ökológiai Intézet a Fenntartható Fejlődésért Alapítvány - Miskolc, Kossuth u. 13. 3525 13


A téli hidegben ezek a reakciók szinte teljesen leállnak, a tavasszal megjelenő napsugárzás azonban beindíthatja a klór-nitrát fotokémiai bomlását, a klór felszabadulását. Ekkor válik lehetővé egy újabb ózonlebontó ciklus, aminek kiinduló anyaga a felhőmagvak felszínén képződő HOCl, mely fényenergia hatására két reakcióképes anyagra bomlik (10.). A keletkezett klór a már ismert módon viselkedik, az OH gyök pedig két egymást követő reakcióban vesz részt. (11-12.) E ciklus lényege, hogy atomos oxigént nem igényel, de beindulásához napsugárzás kell (10. reakció), s ez magyarázhatja, miért tavasszal lép fel az ózonfogyás. Végső soron minden egyes klóratom az ózonmolekulák ezreit pusztítja el. Jelenleg a rendesnél négyszer-ötször több ózonpusztító klórvegyület van a sztratoszférában, főképpen a halogénezett szénvegyületek kibocsátása következtében, és mennyiségük évente körülbelül 5 százalékkal nő. Ez rávilágít arra, hogy az emberi tevékenység milyen alapvető hatást gyakorol a sztratoszférára. A riasztó tények hatására elkezdődött a CFC-k kibocsátásának erőteljes csökkentése, de jó esetben is csak kb. 100 év múlva állhat vissza a sztratoszféra normális ózontartalma. A léghőmérséklet: A levegő felmelegítésére a közvetlen napsugárzásnak mindössze 20 %-a fordítódik, így ebből a szempontból jelentősebb a talaj által visszasugárzott hosszúhullámú sugárzás, valamint a közvetlen hővezetés melegítő hatása. Mindebből következik a légkör vertikális rétegzettsége, legalábbis a troposzféra magasságában, mint azt már az előbbiekben bemutattuk.

3. ábra: A besugárzás és a kisugárzás mérlege

A hőmérsékletnek azonban nemcsak vertikális, de horizontális eltérései is vannak. Ezek a különbségek elsősorban a napsugárzás által közölt energia egységnyi területre eső értékéből (közvetve a napsugárzás beesési szögéből), valamint a napsugárzást fogadó felszín tulajdonságaiból fakadnak. Ezért, még azonos szélességi fokon is, különböző mikroklímájú területek mozaikjai alakulhatnak ki. A legnagyobb különbségek a víz és a szárazföld felett jönnek létre, a nagymértékben eltérő fajhő következtében. A talajfelszín ugyanis 2-3-szor erősebben is képes felmelegedni mint a víz, hőtároló képessége viszont gyengébb, így hamarabb kihűl. Természetesen mint a napsugárzásnak, a léghőmérsékletnek is megvan a napi és az éves ciklusa. A hőmérséklet évi menete a földtengely ferdeségéből adódik, így minimumát december 22-én, maximumát június 22-én kellene elérnie. Ezt persze még nagyon sok egyéb körülmény is befolyásolja, mint például az előbb említett légáramlások melegítő vagy hűtő hatása. Nálunk például a téli és a nyári monszunszerű hatásra mindkét szélső érték egy hónapos eltolódást mutat. A napi hőmérséklet menete megközelítően szinuszgörbét ad, amelynek amplitúdója télen vagy borult időben mindig alacsonyabb. Mivel a kisugárzás éjjel-nappal folyamatosan zajlik, ellentétben a besugárzással, ami csak nappal van, a hőmérséklet minimumát napfelkeltekor éri el, mert addig csak kisugárzás, vagyis energiaveszteség van. A besugárzás maximuma délben van, ám a levegő közvetett felmelegedése (a felmelegedett talaj hőátadási időszükséglete) miatt a léghőmérsékleti maximum egy-két órával későbbre tevődik (3. ábra).



2.1.2. Az alsó légkör hőmérsékletének emelkedése az üvegházhatás A légkör a Nap rövidhullámú sugarait jól átengedi, ezeket a földfelszín elnyeli és felmelegszik tőlük. A felmelegedett földfelszín alacsony hőmérsékletének megfelelően hosszúhullámú sugárzást bocsát ki, amivel szemben viszont a levegő nagymértékben elnyelőképes. Enélkül az abszorpció nélkül a földfelszín kisugárzása éppúgy felhasználatlanul haladna át a légkörön, mint a besugárzás nagy része. Így a légkör - sajátos hőelnyelő képességének köszönhetően - a földfelszín által kisugárzott hő nagy részét visszatartja, és ezt a hőtároló képességét nevezzük üvegházhatásnak. Az üvegházhatást nem maga a levegő mint anyag, hanem annak szén-dioxid- és vízgőztartalma idézi elő, mert természetes viszonyok között ez a két anyag nyeli el a legjobban a hosszúhullámú sugarakat. Ha ez a természetes folyamat nem működne, és a hosszúhullámú visszasugárzást akadálytalanul átengedné a légkör, a Föld felszíni hőmérséklete átlagosan –30 oC lenne. A valóságban viszont a földfelszín átlaghőmérséklete 14 oC körüli érték, így az üvegházhatás természetes körülmények között, több mint 40 o C- kal emeli a felszín hőmérsékletét. E természetes folyamatot azonban, nagyjából az ipari forradalom óta a légkörbe juttatott, jó hőelnyelő képességű anyagok erősítik, így ma már az üvegházhatás erősödéséről kell beszélni. Az üvegházhatás erősödésének legjellemzőbb megnyilvánulása a hőmérséklet emelkedése, ami befolyásolja a csapadék mennyiségét, eloszlását, és kihat a ciklonok és az anticiklonok mozgására is, hogy csak a legnyilvánvalóbb hatásait említsük. Ebben a fejezetben csak a kiváltó okokat mutatjuk be. Az üvegházhatás egyéb éghajlati elemeket módosító hatásait később tárgyaljuk. A légkörbe kerülő szennyezések közül napjainkban leginkább az üvegházhatású gázok okozta felmelegedés foglalkoztatja a Föld népességét, hiszen ezek klímaváltozást okozó hatása napjainkra már közismert. Az üvegházhatásért felelős szennyező anyagok légkörben való felszaporodása nemcsak a hőmérsékletet emeli, hanem ezen keresztül megváltoztatja a csapadék eloszlását, mennyiségét, kihat a talajnedvességre, módosítja a légáramlásokat, és befolyásolja a ciklonok és anticiklonok mozgását, de a világóceán vízmennyiségére is várhatóan hatni fog. Tehát a Föld egészének éghajlatára kiható, komplex változásról van szó. A Föld egyes területeinek és a globális hőmérséklet megfigyelések alapján az alábbi megállapítások tehetők:  A múlt század vége óta a Föld átlaghőmérséklete kb. 0,6 Celsius-fokkal nőtt.  Ez az érték az üvegházhatás erősödésének alsó határértéke, de ha az aeroszol mérséklő hatását is figyelembe vesszük, akkor közel állunk a melegedést előrevetítő modellekhez.  A Föld felszínének átlaghőmérséklete gyorsan emelkedik.  Amióta szerte a világon méréseket végeznek, a XIX sz közepétől, a hat legmelegebb esztendőt 1990 után mérték.  Az előttünk álló évszázadban a Föld hőmérséklete 1,5-6 oC-kal is emelkedhet.  1980 után 1995 volt az eddig mért második legmelegebb év.  1997 pedig a legmelegebb.  A fölmelegedő sarki vizekben a krill-populációk összeomlanak 1997ben. Ökológiai Intézet a Fenntartható Fejlődésért Alapítvány - Miskolc, Kossuth u. 13. 3525 15


 Amióta rendszeres időjárás-észlelések történnek, Budapesten először csökkenő, majd növekvő tendenciát mutat a hőmérséklet.  Az időjárás Európában és hazánkban is kiszámíthatatlanabbá vált.

2.1.3. Üvegházhatású gázok a légkörben A jelen veszély az, hogy a szén, olaj és gáz égése során felszabaduló infravörös sugárzást elnyelő gázok, például a szén-dioxid, a metán és a halogénezett szénvegyületek, a nitrogén-oxidok mennyisége az elmúlt évtizedekben rohamosan nőtt. Felszaporodásuk az alsólégkörben csökkenti a hő kisugárzását az űrbe. A hő megreked mint egy üvegházban, és a Föld felmelegszik.

2.1.4. Az üvegházhatásért felelős gázok Szén-dioxid: Évente a légköri mennyiség 1 %-a kerül a légkörbe. Ennek kb. harmada a légkörben marad, a többit a bioszféra és az óceánok veszik fel. Így a növekedés üteme 0,45 %/év. Ez a kibocsátástól függetlenül ingadozik, a mérsékelt égövi ökológiai rendszerek időben változó viselkedésének hatására. Egy CO 2molekula átlagosan 10-15 évet tölt a légkörben, így hatása globális kiterjedésű. Metán: A szerves anyagok anaerob bomlása révén kerül a környezetbe (pl. rizsföldek, élőlények emésztőrendszere, bányaművelés, földgázipar). A légkörbe kerülő mennyiség 70 %-a antropogén eredetű. Itt oxidálódik, CO, majd CO2 jön létre. Az elmúlt 200 év alatt mennyisége 2,5 szeresére nőtt. Az utóbbi időben lassult a növekedés üteme, de ennek oka ismeretlen. Egy CH4-molekula átlagosan 5-10 évig tartózkodik a légkörben. Dinitrogén-oxid (N2O): Egyrészt természetes forrásai vannak(trópusi erdő- és mérsékelt övi talajok, óceánok), de 40 %-a emberi tevékenység hatására képződik (műtrágya, katalizátoros gépkocsik). A légköri mennyiség növekedésének üteme 0,25 %/év. Egy NO2-molekula átlagosan 100 évig a légkörben marad. Ózon: Kémiai reakcióval keletkezik a légkörben. A felszín közelében nitrogén-oxidból és szénhidrogénekből keletkezhet. Ez utóbbi mennyisége az elmúlt 100 év alatt megduplázódott. Halogénezett szénhidrogének (CFC-k): Nagyfokú energiaelnyelők. Szinte teljesen antropogén eredetűek (hajtógázok, tűzoltó anyagok, oldószerek), míg egy keveset algák állítanak elő. Főként az ózonpajzsot roncsolják s mivel légköri tartózkodásuk 80-100 év, sőt némelyiknél 10 ezer évnél is több, hosszú távon veszélyeztetik a légkör egyensúlyát.

2.1.5. Az üvegházhatás ellen ható folyamatok Az üvegházhatású gázok légkörbe juttatása erősíti az üvegházhatást, de ezzel ellentétes folyamatok is valószínűek. A szennyező gázokból - kén-dioxid, szerves vegyületek - származó aeroszol részecskék például hűtik a talajközeli levegőt. Ezek ugyanis egyrészt szórják és elnyelik a napsugárzást, másrészt befolyásolják a felhők szerkezetét s így hővisszaverő képességüket. A kondenzációs magvak (főként szulfátok) a felhőképződés feltételei, s az aeroszolok kiválóak e szerepre. A kisméretű, nagy koncentrációjú cseppekből álló felhők jobban szórják a napsugárzást, így az aeroszol koncentrációjának növekedése az éghajlat hűléséhez vezethet. Így az emberi tevékenység, például kén-dioxid-kibocsátással, hozzájárul a beérkező napsugárzás gyengüléséhez és a felhők albedó növekedéséhez. Ökológiai Intézet a Fenntartható Fejlődésért Alapítvány - Miskolc, Kossuth u. 13. 3525 16


Hatásuk időbeli léptéke azonban kisebb - néhány nap - mint az üvegházhatású gázoké, melyek élettartama több tíz, illetve száz év. Az aeroszolok éghajlati hatása ezért főként a kibocsátó források közelében (pl. iparosodott területek, erdőégetés) érvényesül. Éghajlat-módosításuk értéke kb. -1W/nm, míg az üvegházhatású gázoké +2,5W/nm.

2.1.6. A napsugárzás hasznosítása - egy valóságos lehetőség az üvegházhatást okozó gázok csökkentése érdekében A fejlett országok gátlástalan energia-politikájának megváltoztatása, az energiatakarékosság, a megújuló energiák fokozottabb használata a fenntartható fejlődés fontos alaptételei. A Nap kimeríthetetlen energiaforrás, ésszerű hasznosításával a jelenlegi energiaigény nagy része fedezhető lenne. A napenergia hasznosítása Magyarországon is lehetséges, mivel az ország földrajzi elhelyezkedése és meteorológiai adottságai egyaránt lehetővé teszik. Hazánk területén, derült idő esetén a napsugárzás teljesítménye eléri az 1000 W/m2 értéket. Egy négyzetméter felületre megközelítőleg évi 1300 kWh energia érkezik a napból. A napsugárzás napkollektorokkal közvetlenül felhasználható hőenergiává alakítható át. Napkollektorokat már a múlt században is alkalmaztak, azóta a technika sokat tökéletesedett, és mára magas hatásfokú, hosszú élettartamú kollektorok szerezhetők be, vagy akár otthon is elkészíthetők. Sajnálatos tény, hogy a fejlett országok többségében - hazánkénál kedvezőtlenebb meteorológiai adottságok mellett - elterjedtebbek az épületgépészeti egységekhez kapcsolt rendszerek. Ennek nyilvánvaló oka az életszínvonalbeli különbözőség és a kedvezőbb támogatási rendszerek, ugyanis egy-egy rendszer egyszeri, de sajnos ma még nagy beruházást igényel, utána azonban minimális üzemeltetési költséggel fedezhetjük energia-szükségletünk jelentős részét. A korszerű kollektorok élettartama 20-25 év, és az a fontos érv is mellettük szól, hogy az évek során nem emelik az általuk előállított energia árát!5

1 m2 kollektorfelület évente kivált: 75 liter tüzelőolajat (HTO); 200 kg szén-dioxidot (CO2); 2,2 kg kén-dioxidot (SO2) 2.2. A légnedvesség, párolgás, légnyomás, csapadék, felhő és a köd A légnedvesség: A levegőben több-kevesebb víz mindig található gőz, folyadék vagy szilárd formában. A légnedvesség megoszlása időben és térben egyaránt változó. Nagyon fontos, de nem meghatározó tényező a párologtató felület közelsége, mivel a légáramlatok (ciklonok, anticiklonok) útján hatalmas légtömegek vándorolnak egyik helyről a másikra, miközben egyéb jellemzőikkel együtt „exportálják” légnedvességüket is. A levegő - hőmérsékletétől függően - képes a vízgőz befogadására. Alacsony hőmérsékleten, pl. -20 Celsius fokon 1,1 g/m3 vizet tud befogadni, míg 0 Celsius fokon már 4,6 g/m3-t. A hőmérséklet emelkedésével a vízbefogadó-képesség is rohamosan növekszik, 15 Celsius fokon 12,9 g/m3, 30 Celsius fokon 30,4 g/m3, míg 45 Celsius fokon már 65,4 g/m3. A levegő e tulajdonságának többek között a felhő-, zúzmara- és dérképződésben van nagy szerepe. A levegő nedvességtartalmának mérésére többféle mutatót használnak (ab5

A technológiáról lásd részletesebben a Napkollektor a házban; Aszalás hagyományos módon és napkollektor segítségével c. kiadványokat. Beszerezhető a BAZ megyei KTKHT-nél és az Ökológiai Intézet a Fenntartható Fejlődésért Alapítványnál. Egyéb szakmai tanácsok és leírások letölthetőek a http://www.naplopo.hu honlapról. Ökológiai Intézet a Fenntartható Fejlődésért Alapítvány - Miskolc, Kossuth u. 13. 3525 17


szolút és relatív páratartalom, páranyomás, telítési hiány, specifikus légnedvesség), amelyekből most jelentőségük és elterjedtségük alapján az abszolút és a relatív páratartalmat emeljük ki. Abszolút páratartalom a levegő g/m3-ben kifejezett víztartalmát mutatja, amelynek felső értéke a hőfokra jellemző telítettségi páratartalom. A relatív páratartalom viszont egy százalékos érték, amely azt mutatja meg, hogy adott hőfokon a levegő páratartalma hány százaléka a telített levegő páratartalmának. Itt kell még szólnunk a harmatpontról, ami azt a hőmérsékletet jelöli, amelyre a levegőt lehűtve telítetté válik, és megkezdődik a víz felhő, harmat stb. formájában történő kondenzációja. A párolgás: A levegő nedvességtartalma párologtatásból származik. A párolgás fizikai folyamata addig folytatódik, amíg a levegő a hőmérsékletére jellemző telítettségét el nem éri, tehát ugyanannyi molekula lép ki a folyadékfázisból (és természetesen a gázfázisból is), mint amennyi visszatér. Összefoglalva tehát, a párolgás intenzitása függ mind a párologtató felszín, mind pedig a felette elterülő levegő hőmérsékletétől, valamint a levegő telítettségi állapotától. Fokozza a párologtatást a szél is, mivel a párologtató felület felől elszállítja a relatíve telítettebb levegőt, és helyére alacsonyabb relatív páratartalmú levegőt szállít. A szárazabb levegőbő1 viszont a vízmolekulák visszalépésének esélye csökken, így az egyensúly a párologtatás irányába tolódik el. A párologtatás történhet a víz felszínéről, talajról (evaporáció), de a növények is párologtatnak (transpiráció). A légnyomás: A légkör a Föld vonzóereje miatt a földfelszínre nehezedik, és súlya adja a légnyomást. Ez legnagyobb a Föld felszínén (760 torr, kb.0.1 MPa, 1013 mbar), innen felfelé exponenciálisan csökken, mert a növekvő magassággal egyre csökken a légoszlop magassága, és így annak súlya is (pl. 1000 méteren 671 torr, 3000 méteren 522 torr, 5000 méteren 407 torr és 7000 méteren már csak 317 torr a légnyomás). A légnyomás horizontális eloszlása sem egyenletes. Ennek okai a különböző mértékű felmelegedésben keresendők. A különböző légnyomású helyek között légmozgások indulnak meg, amelyek iránya mindig a magasabb légnyomású helyek felől az alacsonyabb nyomású területek felé mutat. A magasban a légmozgás iránya ellentétes és így a légtömegek folyamatos csereáramlásban vannak. A légnyomás nagysága egyúttal felvilágosítást nyújt a légoszlopban lejátszódó függőleges mozgásokról is. A magas nyomású területek fölött leszálló, az alacsony nyomású területek fölött felszálló légáramlások uralkodnak. A légnyomás változása tehát az időjárás megváltozására utal, mivel azt jelzi, hogy a légkör fizikai tulajdonságai változóban vannak.6 Csapadék, felhő, köd: A levegő, attól függően, hogy milyen hőmérsékletű, több vagy kevesebb vízpára befogadására képes. A levegő folyamatos mozgásban van, hol a talaj mentén áramlik (ezt nevezzük szélnek), hol pedig függőlegesen fel vagy le (fel- és leszálló légmozgások), vagy pedig, az esetek döntő többségében, valamilyen köztes irányt vesz fel. A légtömegek helyváltoztatásuk közben új, másféle körülmények közé kerülnek, miközben megváltozhat hőmérsékletük és vele együtt relatív páratartalmuk is. Ha a levegő, lehűlése közben eléri a l00 %-os relatív páratartalmat (a harmatpontot), vagyis már nem bírja magában tartani eredeti vízgőztartalmát, akkor megindul a párakicsapódás jelensége, a víz kondenzációja. Ehhez persze kicsapódási gócok is kellenek, amit a légkör szennyező anyagai (porszemek stb.) szolgáltatnak. Az eredmény pedig felhő vagy köd, az előbb elmondottak alapján keletkezett vízcseppekből, jégkris6

A légnyomás változása: Kezdődő légnyomás-csökkenés általában az időjárás rosszabbodását jelöli; télen magas légnyomású szakasz után ködös, felhős égbolttal, a magasban nyugati széllel és többnyire átmeneti derüléssel kell számolni; a légnyomás hirtelen esése gyorsan haladó viharciklont, a lassú süllyedés kiadós csapadékot jelent. Ha a barométer nagyon alacsony nyomást jelez, télen enyhe, nyáron hűvös időre számíthatunk. Ezzel szemben a gyors, erős emelkedés viharos szelet és frontális csapadékot ígér; ha a szélirány északnyugati és északi, éjszakai fagyveszély van, és javulást csupán erős hőmérsékletcsökkenés esetén várhatunk. A nyomás lassú és tartós emelkedése gyökeres időjárásjavulást helyez kilátásba, különösen, ha kelet felől magas szintű felhőzet érkezik. A kis esést követő hirtelen emelkedés, kisméretű, alacsony nyomású képződményre, zivatarra utal. Ökológiai Intézet a Fenntartható Fejlődésért Alapítvány - Miskolc, Kossuth u. 13. 3525 18


tályokból vagy hópelyhekből álló laza halmaz. Ugyanez a jelenség játszódik le a repülőgépek kondenzcsíkjainál is, ahol a kicsapódási gócokat a repülőgépmotor kipufogógázainak szilárd részecskéi adják. Vegyük most sorra a felhőképződést kiváltó jelenségeket, vagyis azokat a tényezőket, amelyek a légkör fizikai paramétereit a felhőképződés irányába tolják el. Felhő vagy köd akkor keletkezik, ha a levegő valamilyen oknál fogva lehűl. A lehűlés oka pedig szinte minden esetben a felemelkedés. De mikor emelkedik fel a levegő? Akkor, ha valamilyen akadály készteti erre (pl. hegy; melegfront esetén a hideg légtömegre való felfutás; hidegfront esetén pedig a hideg levegőék besiklása a könnyebb, meleg levegő alá; (4.-5. ábra), vagy pedig felmelegedés következtében a levegő fajsúlya lecsökken a környező légtömegekhez képest és ezért emelkedik fel.

4. ábra: A melegfront felhőrendszere

5. ábra: A hidegfront felhőrendszere

A levegő emelkedik, ezzel párhuzamosan csökken a hőmérséklete és nő a relatív páratartalma. A harmatpontot elérve megindulhat a vízcseppek kondenzációja a fentebb említett módon. A vízcseppek, a rajtuk kiváló vízgőz miatt, egyre nagyobbak lesznek, miközben térfogatuk négyzetesen, súlyuk pedig köbösen nő. Ez a folyamat egészen addig tart, amíg a felszálló levegő képes - a gravitációt legyőzve - magasabbra emelni vagy legalább lebegésben tartani a vízcseppeket. Ha ez az egyensúly megbomlik, a vízcseppek (vagy ha a felemelkedés során a levegő hőmérséklete 0 Celsius fok alá süllyed és a víz megfagy, akkor a jégkristályok) kihullanak a felhőből, és eső, hó vagy jég formájában érik el a földet. Jégeső akkor keletkezik, ha intenzív feláramlás miatt a levegő erősen lehűl, és a vízcseppek megfagynak, valamint az így keletkezett jég a légkör alacsonyabb rétegein keresztülhaladva nem olvad el. Hóesés pedig akkor várható, ha a harmatpont 0 Celsius fok alatt van. Ilyenkor a kicsapódás hatására hatszögletű jégkristályok keletkeznek. Ezek a folyamatok nemcsak nagy magasságokban játszódhatnak le, hanem közvetlenül a földfelszín felett is, de ekkor már nem felhőről, hanem ködről beszélünk. A köd lehet lejtőköd, ebben az esetben a lejtőn való felemelkedés hatására hűl le a levegő; kisugárzási köd, amikor az éjszakai erős lehűlés következtében válik a levegő telítetté; és lehet áramlási vagy keveredési köd, amikor a hideg és a meleg páradús levegő találkozásánál képződik köd. Bár sokkal kevesebb vízmennyiséget szolgáltat, mégis a csapadékok közé soroljuk az úgynevezett bevonatokat: ide tartozik a harmat, a dér és a zúzmara.7

7

Harmat, dér, zúzmara: A harmat keletkezésének oka a lehűlt talajfelszín, amely közvetlen környezetének lehűlését, harmatpont alá csökkenését is eredményezheti, miközben a hideg talajfelszínen, a növényeken stb. megindul a párakicsapódás. Ugyanez a helyzet a dér keletkezésénél is, azzal a különbséggel, hogy itt mind a talaj felszínének, mind pedig a harmatpontnak 0 Celsius fok alatt kell lennie. A zúzmara keletkezése már egy kicsit másképpen zajlik. Két fontos tényező játszik szerepet kialakulásában, a hideg (0 Celsius fok alatti) befogadó terület, valamint a meleg, páradús érkező légtömeg. A melegebb levegő páratartalma ráfagy a hideg tárgyakra, mégpedig mindig a meleg légtömeg beömlésének irányából. Ökológiai Intézet a Fenntartható Fejlődésért Alapítvány - Miskolc, Kossuth u. 13. 3525 19


6. ábra: A különböző magasságokban az emelkedés sebességétől és az emelő mozgás természetétől (fölmelegedés örvénylés, hegység fölötti áramlás) függően képződő jellegzetes felhők

2.3. A levegő áramlása Légnyomás-különbségek hatására a levegő mozgásba jön. Ez a mozgás lehet vízszintes, ekkor szélnek hívjuk, lehet függőlegesen fel- és leszálló, valamint lehet ferde felület mentén elmozduló, úgynevezett felsikló vagy lesikló. Ezen összetevőkből nagyobb áramlási rendszerek, ciklonok, anticiklonok jönnek létre. Közülük a szél a legismertebb. A szélnek nagyon fontos szerepe van az időjárás alakulásában, mert miközben egyik helyről a másik felé halad, magával viszi saját hőkészletét, páratartalmát, s ez jelentős időjárásmódosító-tényező.

7. ábra: Az egyenlőtlen fölmelegedés következtében beinduló légkörzés

A szél irányával és sebességével jellemezhető. Az irányt mindig azzal az égtájjal adjuk meg, ahonnan a szél fúj. A szél tulajdonságait leginkább az a terület határozza meg, ahonnan fúj, és nem pedig az, ahová érkezik. A Föld minden egyes pontjának megvan az uralkodó széliránya, amit elsődlegesen a légkör általános körforgása határoz meg. Ettől helyi eltérések mindig lehetnek, amit a terület földrajzi adottságaival magyarázhatunk. A szél sebességét km/h-ban vagy m/s-ben adjuk meg. Használatos még a szélerősség fogalma, ami a szélnek a tárgyak felületére ható nyomóerejét jelenti, és mértékegysége kp/m2. Sokféle szelet, szélvihart ismerünk, amelyekből a teljesség igénye nélkül emeljünk ki néhányat: A monszun legfőbb jellemzője valamely szélirány időszakos állandósága, és a szélirány egyik évszakról a másikra bekövetkező határozott változása. Általában olyan szélrendszerek megjelölésére használják, amelyek a szárazföld és a vízfelület egyenlőtlen felmelegedésénél kialakuló légnyomás-különbségek hatására jönnek létre. A főn a hegyek felől fújó meleg, száraz szél. Miközben a hidegebb, páradús levegő eléri a hegyet, felemelkedik, és megindul a párakicsapódás, amit felhőképződés, majd eső kísér. A párakicsapódás energia-felszabadulással jár, ameÖkológiai Intézet a Fenntartható Fejlődésért Alapítvány - Miskolc, Kossuth u. 13. 3525 20

Az atmoszféra problémái lyet látens (rejtett) hőnek nevezünk. Ez az energia aztán a levegő melegítésére fordítódik, és adott esetben jelentős (510 Celsius fokos) melegedést idézhet elő a hegy másik oldalán leszálló levegőben. A bóra dombokkal, hegyekkel övezett, nagyobb vízfelületek partvidékén keletkező, viharos erejű szél. Kialakulásában különösen a hegyek alkotta koszorú játszik jelentős szerepet. Amikor ugyanis megkezdődik a lehűlés, annak rendje és módja szerint megindulna a levegő áramlása a szárazföldről a tenger felé, mivel a vízfelszín felett relatíve alacsonyabb légnyomású, tehát felszálló áramlatok uralkodnak. A part menti hegyvonulat azonban útját állja az előtörni szándékozó hideg légtömegeknek, melyek folyamatosan gyűlnek a hegy mögött, mindaddig, amíg egy alacsonyabban fekvő hágó szintjét el nem érik. Ettől kezdve, mint az egyetlen rendelkezésre álló úton, megindul a nagy erejű áramlás, ami néha a 200 km/h-s sebességet is elérheti.

Földünket azonban nem elsősorban a helyi tényezők által kialakított szelek jellemzik, hanem sokkal inkább a Föld gömb alakjából és forgásából következően, a légkör általános körforgása. Az Egyenlítő környékén érkeznek a Földre a legmeredekebben a nap sugarai, így a felmelegedés itt a legintenzívebb. Ezzel szemben a sarkok környékén a beesési szög, és vele párhuzamosan a felmelegedés mértéke is sokkal kisebb. A meleg egyenlítői levegő felemelkedni szeretne, míg a hideg sarkvidéki szétterülni, ami egy hatalmas légkörforgást eredményezne mind a déli, mind pedig az északi féltekén. Ebben a cirkulációban a levegő a földfelszín felett a sarkoktól az Egyenlítő felé, míg a magasabb légrétegekben ellentétes irányban haladna. Ez persze csak részben van így, mivel a Föld nem mozdulatlan rendszer, hanem mint tudjuk, forog. Forgó vonatkoztatási rendszerekben mozgó részecskéknél viszont fellép a Coriolis-erőnek (v. eltérítő erőnek) hívott tehetetlenségi erő, ami az északi féltekén jobbra, a délin balra téríti el a mozgó részecskéket, jelen esetben a levegőt. Nézzük, hogy tulajdonképpen mi is történik. (Az egyszerűség kedvéért vegyük most csak az északi féltekét!) Az Egyenlítő felett felszáll a levegő, és helyére állandóan hidegebb légtömegek áramlanak a térítők irányából (ez a passzát szél). A magasabb légrétegekben ellentétes irányú áramlás folyik (antipasszát). Ezek az áramlások észak-déli irányúak lennének, ha nem hatna rájuk az előbb említett Coriolis-erő. Ennek az erőnek a hatására a passzát és antipasszát szelek iránya jobbra kezd eltérni. A 30-35. szélességi foknál az antipasszát már teljesen kelet felé fordul, megakadályozva a hideg levegő áramlását a sarkok felől. Az antipasszát légtömegei itt leszállva kialakítanak egy magas légnyomású zónát, amelytől dél felé a passzát szelek indulnak új útjukra - bezárva az első kört -, míg más részük északnak veszi irányt. Ezek a szelek, szintén jobbra eltérülve alakítják ki a nyugati szelek zónáját, ami a mérsékelt égöv jellemzője. Ez a zóna a szárazföldek jelentős módosító hatásai miatt az északi féltekén nem olyan kifejezett, nem beszélve a ciklonok jelentős szerepéről, amelyek aztán mindent összekuszálnak. A hideg, sarkvidéki eredetű levegő, és a mérsékelt égövi, nyugati szél zónájának találkozásánál egy alacsony légnyomású zóna van, ahol a felszálló légáramlás az uralkodó, bár itt is el kell mondanunk, hogy a szárazföldek magas aránya, valamint a Golf- áramlat mérséklő hatásai miatt, a fentebb leírt áramlások nem igazán kifejezettek. Nem úgy a déli féltekén, ahol az Antarktiszt övező zónában egy igen alacsony légnyomású terület helyezkedik el, ahol télen 200-290 km-es óránkénti sebességet is elérhet a Déli-sark felől fújó jeges szél.



2.3.1. A szél mint energiaforrás A megújuló energiaforrások utáni növekvő érdeklődés egyik megnyilvánulása a szélenergia piacának fellendülése az elmúlt években. 1999-ben 65 százalékkal nőtt a szélturbinák értékesítésének aránya. Ez a növekedés majdnem eléri a mobiltelefonok piacának bővülését. Az előrejelzések szerint a világ energia-termelésének több mint egy százalékát fogja adni a szélenergia, a XXI. század első éveiben. Mivel a szélgenerátorok telepítése alapvetően a szél intenzitásától és tartósságától függ, Nyugat-Európában jobbára a tengerparti sávban koncentrálódik a szélenergia-felhasználás. Jelenleg Németország rendelkezik a világ legnagyobb szélenergia-kapacitásával (4443 megawatt). Ezzel megelőzi az USA-t, ahol 2706 megawatt az összteljesítmény. Dániában 1761, Spanyolországban 1542, Hollandiában 411, az Egyesült Királyságban 353, Olaszországban 283, Kínában 261, Svédországban pedig 215 MW a szélerő-kapacitás. Hazánkban Inotán helyezték üzembe az első szélerőművet. Teljesítménye ugyan még nem számottevő, csak 250 kilowatt, de az általa szerzett tapasztalatok igen fontosak. Mivel a Széchenyi-terv energiahatékonysági programjának keretében, a Gazdasági Minisztérium vissza nem térítendő támogatást nyújt - a beruházási költség legfeljebb 30 százalékáig - többek között „szélerőművek” telepítéséhez is, várhatóan Magyarországon is elterjednek a szélturbinák. Több térségben megszülettek a tervek. A Duna menti Kulcson már épül is a 600 kilowattos erőmű. Az Inotától nem messze fekvő Tésen pedig előreláthatóan szeptemberben elkezdődhetnek a munkálatok. A Tési-fennsíkon régen is kihasználták a szél energiáját, ma is működőképes két felújított, a falut híressé tevő öreg szélmalom (a Helt-malom 1840-ben, az Ozi-malom 1924-ben épült). A bakonyi széljárás most is ugyanolyan kedvező. Az Európai Unió előírásai szerint 2010-re a megújuló energiaforrások arányát az EU átlagában 12 százalékra kell növelni. Jelenleg 6 százalék ez az arány, míg Magyarországon csupán 3,6 százalék. Tehát ha meg is duplázzuk, csupán 7 százalék körül mozog majd a megújulóenergia-felhasználásunk.

2.4. Ciklonok és anticiklonok, mint az éghajlatot befolyásoló tényezők

A ciklonok és az anticiklonok jelentősége abban áll, hogy hatalmas légtömegeket képesek áthelyezni, gyors időjárás-változást eredményezve. De vajon hogyan keletkezik ez a furcsa képződmény, ami rövid idő alatt gyökeres időjárás-változást idézhet elő? 8. ábra: Mérsékelt övi ciklon felhőrendszerének műholdfelvétele

A különböző eredetű légtömegek (pl. meleg, páradús levegő találkozik hideg, poláris légtömegekkel) fizikai tulajdonságai is Ökológiai Intézet a Fenntartható Fejlődésért Alapítvány - Miskolc, Kossuth u. 13. 3525 22


különböznek, így nem elegyednek egymással rögtön, hanem határfelületek (frontok) mentén érintkeznek egymással. A határfelület mentén a két eltérő légtömeg, egymáson elmozdulva kisebb-nagyobb hullámokat kelt. Ha ez a hullám elég mélyen behatol a másik légtömegbe, a melegebb levegő ék alakban rásiklik a hidegebbre, akkor ciklon alakulhat ki. A felsikló meleg levegőék alja lesz a ciklon központja, ahol a felsiklás ténye miatt a légáramlás függőlegesen felfelé irányul. A feláramló légtömeg utánpótlását a talaj mentén, a tölcsér vége felé áramló levegő adja, ami a Coriolis-erő jelenléte miatt nem egyenesen a ciklon magja felé, hanem jobbra eltérülve, körkörös emelkedésbe kezd. A meleg levegőék alkotja a melegszektort, amelynek elől haladó vonala a melegfront, míg az ék hátsó oldala a hidegfront. A hidegfront vonala egy idő múlva utoléri a melegfront vonalát (okklúziós front), és a ciklon még egy utolsó esőzéssel megszűnik. A hidegfront haladása ugyanis gyorsabb, mint a melegfronté, mivel a meleg levegővel ellentétben, a hideg levegő energiája a leszálló mozgásból következően mozgási energiává alakul, míg az előbbi energiáját a tágulás emészti fel. Az anticiklonok magas légnyomású területeken jönnek létre. A különbség a ciklon és az anticiklon között annyi, hogy az anticiklonban az áramlás lefelé irányul, és így tiszta csapadékmentes időt hoz, erős nappali felmelegedéssel, és az akadálytalan éjszakai kisugárzás miatt jelentős lehűléssel. Forgásiránya az óramutató járásával megegyező. Hogyan zajlik le egy ciklon átvonulása? Először a nyugati égbolton jelennek meg az úgynevezett cirrus(jégtű) felhők, miközben a légnyomás csökken. (A földfelszín akadályai miatt a ciklon alja lassabban halad, és a légörvény mintegy előre bukik.) A korábbi szélcsendes időt meleg déli, dél-nyugati szél váltja fel, amely lassan nyugatira fordul. Az égbolton előbb a magasabb, majd az alacsonyabb rétegekben is rétegfelhők (stratus felhők) jelennek meg, amelyekből hosszú, csendes eső várható. Eközben (egy esetleges rövid napsütés után) a szél fokozatosan észak-nyugatira, északira fordul, megerősödik, és a hidegfrontra jellemző gomolyfelhők (cumulusok) képződése közben heves záporok indulnak meg. Ezek után a légnyomás ismét emelkedni kezd, ami már a ciklon átvonulását jelzi.

2.5. Éghajlatalakító és -módosító tényezők Összefoglalva az eddigieket, megállapíthatjuk, hogy az éghajlatot a meteorológiai elemek összessége képezi. Azt pedig, hogy ezek az elemek milyen összetételben vannak jelen, az éghajlatalakító tényezők befolyásolják. Ezek közül - mint láttuk - az első és talán a legfontosabb, a napsugárzás. A napsugárzás ugyanis közvetlen formában energiát közöl a talajjal és a légkörrel, ez meghatározza a hőmérsékletet, a légáramlás irányát, a felhőképződést, vagyis szinte a terület éghajlatát. Az éghajlatmódosító tényezők között tartjuk számon a tengerszint feletti magasságot, a földrajzi elhelyezkedést, a domborzati viszonyokat, a felszín anyagát. Valamennyi tényező a napsugárzás, vagyis a benne tárolt energia fogadásában és elraktározásában játszanak szerepet. A napsugárzás éghajlatmódosító hatásától részben független tényezők: a légtömegek (gondoljunk a ciklonoknál leírtakra) és a növényzet hatása. Végül pedig meg kell említenünk az emberi tevékenység egyre jelentősebbé váló éghajlatmódosító hatását, amely már nemcsak a mikro- és mezoklímára, hanem pl. az üvegházhatású gázokon keresztül, a makroklimatikus viszonyokra is hatást gyakorol.



2.6. Az üvegházhatás globális, klímamódosító hatása

Közel 150 éve figyelik viszonylagos rendszerességgel a Föld légkörét és az időjárást. Az azóta eltelt időszak alatt érzékelhető természetes változást, vagyis a csökkenő hőmérsékleti trendet fordította meg emelkedőre, a légköri széndioxidszint növekedése. Több klímakutató véleménye szerint, az utóbbi években tapasztalható szokatlan időjárás, a klímaváltozás során feltételezhetően gyakoribbá váló szélsőséges jellemzők egyik jele lehet. Persze ma is számos érv és ellenérv ütközik abban a kérdésben, hogy zajlik-e most klímaváltozás vagy sem. Sok meteorológus úgy véli: a vizsgált időtartam rövidsége miatt nincs meggyőző érv arra, hogy változás tanúi lennénk. Természetesen ebben a kérdésben nem szerezhetünk teljes matematikai és statisztikai bizonyosságot. Amennyiben nem a jelenségek, hanem a kiváltó okok felől közelítjük meg a problémát, akkor már egészen más a helyzet. Az okok között első a globális hőháztartás megbomlása és a légköri üvegházhatást fokozó gázok mennyiségének növekedése. Egész Európában, sőt a világon is, szokatlan időjárási jelenségeknek lehetünk szemtanúi. A Fekete-tengeren korábban nem voltak szokásosak a tornádók. Melbourne-ben pedig már 150 éve nem volt olyan meleg télen, mint 2002-ben, amikor is 18 Celsius-fokot mértek. Augusztusban, Rómában inkább a szárazság és a nagy meleg volt a jellemző, nem pedig az intenzitásában és mennyiségében „trópusi” jellegű esők, mint mostanában. Magyarország északi részein olyan patakok öntöttek ki a hirtelen lezúduló, koncentrált esőzések következtében, melyek korábban ritkán léptek ki medrükből. További furcsaság a meglehetősen ritka, augusztusi alacsony hőmérséklet és a nagy esőzések. A légnyomás és a hőmérséklet viszonyában fennálló globális összkép is szokatlan. Az erős ciklonális tevékenység térségünkben szintén nem szokásos. A nagy klímamodellek szerint átlagosan a telek enyhülnek, az éjszakai hőmérséklet csökken, a nyarak melegebbek lesznek, és az átlaghőmérséklet is nő. A hosszú távú előrejelzések esetében számolni kell olyan tényezőkkel is, amelyekről csak feltételezések vannak. Például, milyen globális hatásai lennének a légköri széndioxid-koncentráció megduplázódásának. A válaszok egyelőre csak feltételesek lehetnek, mivel ezen kívül még sok más körülmény zavarhatja a légköri eseményeket: egyidejűleg változhat például a légköri nedvességforgalom, ami azért meghatározó, mert a vízpára az üvegházhatás kialakulásának mintegy 50 %-ért felelős. Még kevésbé kiszámítható jelenleg, hogyan változna a világóceán vízkörzési rendszere. Az Atlanti-óceán párolgásos vízvesztesége jóval nagyobb, mint az idehulló csapadék. Az elpárolgó víz ugyan a Golf-áramlásnnak csupán hatvanad részét teszi ki, viszont a párolgás következtében mintegy 2 ezrelékkel növekszik a víz sótartalma, ezért a Grönland szomszédságába érkező víz lesüllyed a mélybe, és ez tartja mozgásban azt a hatalmas szállító mechanizmust, amely kiterjed a világóceánra. Talán egészen más cirkuláció kezdene működni, ha megszűnne a süllyedés. Ilyen folyamatok valószínűleg előfordultak korábban is: jó tízezer évvel ezelőtt Nyugat-Európa éghajlata lényegesen zordabb volt. Ma Skóciában lombos erdők vannak azon a földrajzi szélességen, ahol Kanada partjánál tundra. Körülbelül tíz fokkal lenne hidegebb Nyugat-Európában, ha a Golf-áramlat nem működne. Elképzelhető, hogy a légkörbe juttatott ipari szennyező anyagok miatt annyira megnő az üvegházhatás, hogy az Északi-sark környékén elolvad a jég egy része, és több friss víz kerül a térség vizébe. Ez felhígítja a Golf-áramlatot, sótartalma megfogyatkozik, súlya csökken, és így nem süllyed le. Ökológiai Intézet a Fenntartható Fejlődésért Alapítvány - Miskolc, Kossuth u. 13. 3525 24


Tehát viszonylag csekély változás is elég lehet ahhoz, hogy a globális vízkörzési rendszer megváltozzék. De a következmények még nem modellezhetők pontosan. Azt azonban határozottan tudjuk, hogy hosszabb távon nem tartható fenn a jelenlegi energia-felhasználási struktúra. Az üvegházhatású gázok kibocsátásának szigorú ellenőrzése éppen ezért nem halogatható. Erről egyelőre csak beszélnek és megállapodások köttetnek, de nincsenek meg az ellenőrzés feltételei. A világ lakosságának 5%-át kitevő USA a Föld széndioxid-kibocsátásának ötödéért felelős. Így Amerika ígéretet tett, hogy 2012-ig az 1990-es szint 7 %-ával csökkenti azt. Ehhez képest 1990 és 2000 között kibocsátása egytizedével nőtt, majd kilépett az éghajlatváltozással kapcsolatos kiotói egyezményből.

3. Magyarország éghajlata A földrajzi helyzet: Magyarország fekvése szerint a hűvös, mérsékelt éghajlati csoportba tartozó, kontinentális éghajlatú területek közé tartozik. Az Egyenlítő és az Északi-sark között majdnem pontosan félúton, a 45,7 - 48.5o földrajzi szélességek között helyezkedik el. A nap legnagyobb beesési szöge 68o, legkisebb pedig 18o. Nincs nagy méretű vízfelületünk, amely hatását az ország makroklímájára is kiterjeszthetné, azonban a Földközi-tenger és az Atlanti-óceán még érezteti hatását. Igen jelentős még a ciklonok és anticiklonok hatása, mivel az ország területe valóságos átjáróháza e képződményeknek. Különösen nagy szerepet játszanak hazánk időjárásában az izlandi és a perzsa-öbölbeli minimumokban képződött ciklonok, illetve a szibériai és azori maximumokban képződött anticiklonok. Nézzük most meg részletesen, mit is eredményeznek e fentebb felsorolt tényezők, vagyis miképpen változnak az éghajlati elemek az ország területén. A napsugárzás: Az ország területén a besugárzás értéke 4200 és 4600 MJ/m2 között változik. (Ez az érték a diffúz és a direkt sugárzást is tartalmazza.) A legtöbb Kalocsa környékén, míg a legkevesebb a nyugati határszélen, ahol a gyakoribb felhősödés miatt gátolt a napsugarak lejutása. Hasonló eloszlást mutat a napfénytartam évi összege, ami 1700 és 2100 óra között váltakozik. A legmagasabb érték júliusban áll be (270-300 óra), bár a nappalok hosszúsága miatt júniusban kellene fellépnie. Ennek azonban gátat szab a rendszeresen fellépő nyári monszun felhős, esős időjárása. A legkevesebb napsütés decemberre esik, ami viszont már egybevág a legrövidebb napok időszakával, valamint az ebben az időszakban fellépő rendszeres ciklonáris tevékenység felhői is csökkentik a napsütés intenzitását. Ilyenkor csupán a nappalok egyötöde hoz derült időt. A felhősödés mértékét a borultsággal fejezzük ki: megadja, hogy az égbolt mekkora hányadát borítja felhőzet. Nálunk ez az érték 54 %-tól 66 %-ig terjed. A napsütéses és a felhős időszakok egymást váltogatják, nem csoda hát, hogy a két jelenség térbeli megoszlását mutató térképek többé-kevésbé egymás inverzei. Az Alpokalján találjuk a legmagasabb értéket, 66 %-ot, míg az Alföld közepe, Kecskemét, Szolnok környéke a másik véglet, ahol 54 % a felhőzet évi középértéke. Az évi középhőmérséklet: A középhőmérséklet az ország területén 8 és 11 Celsius fok között változik, de a szatmár-beregi területeket, a nyugati határ szélét és a hegyvidékeket leszámítva, szinte mindenütt 10-11 Celsius fok. A hegységek magasabb pontjain 8 Celsius fok alá, míg a Tisza és a Körösök határolta dél-keleti határvidéken 11 Celsius fok fölé is mehet az évi átlag. A különbség oka egyrészt a magasság növekedésében, másrészt az Alpokalja és a Kisalföld nyugati felének esetében az óceáni légáramlatok mérséklő hatásában van. Ezeken a területeken a tél enyhébb, 1-2 fokkal melegebb, mint a hasonló tengerszint feletti magasságban elhelyezkedő belsőbb területek esetében. Mivel a belső, kontinentális területeken a nyár is melegebb, így belátható, hogy a hőmérséklet évi közepes ingása is nagyobb (4-5 fokkal) az Alföldön, mint az Alpokalján (Alpokalja 21 oC, Alföld 25 oC). Ökológiai Intézet a Fenntartható Fejlődésért Alapítvány - Miskolc, Kossuth u. 13. 3525 25


9. ábra: A tenyészidőszak középhőmérséklete

Az ország területére egyébként jellemző, hogy télen a kontinens belseje felől - északkeleti irányból - érkező hideg levegő, valamint a dél-nyugatról érkező mérsékelt áramlatok, egy északnyugati-délkeleti irányban tagolt hőmérsékleti eloszlást hoznak létre. Nyáron a kontinens belseje felől érkezik a meleg levegő, amihez képest a nyugati, óceáni eredetű légtömegek hűvösebbek. Kiegészülve egy erőteljesebb mediterrán hatással, a Viharsarokban tapasztalható nyári hőmérsékleti maximumot eredményezi. A hőmérséklet évi menete a téli és a nyári monszun miatt egy hónapos késést mutat, minimumát januárban, míg maximumát júliusban éri el.

10. ábra: Az első havazás átlagos időpontjai az ország egyes területein Ökológiai Intézet a Fenntartható Fejlődésért Alapítvány - Miskolc, Kossuth u. 13. 3525 26


Az uralkodó szelek: Magyarország földrajzi szélességén az általános légkörzés szabályai szerint a délnyugati irányú szélnek kellene uralkodónak lennie. Ezzel szemben nálunk a szélirány az ország közepén északnyugati, délnyugaton északi, míg keleten északkeleti. A szél iránya meghatározza az általa szállított levegő fizikai paramétereit, ami a beömlési területen kialakult meteorológiai jellemzőkre (felhősödés, csapadék, hőmérséklet stb.) is hatást gyakorol. Ezért csapadékos a nyugati országrész, és szélsőségesebb a keleti. Hazánk az Alpok és a Kárpátok gyűrűjében fekszik. Ezek a hegyvonulatok nagymértékben lefékezik a Kárpát-medence felé tartó szeleket, így az átlagos szélerősség 2.5-3.5 m/s, ami alacsonyabbnak mondható az európai átlagnál. Néha előfordul, hogy az érkező légtömegek nem képesek átkelni a hegyvonulatokon, hanem csak azokat megkerülve tudnak belépni az országba, s eközben esetleg jelentősen átalakulnak, pl. felmelegednek. A csapadék: Magyarországon a csapadék éves mennyisége 500 és 1000 mm között mozog. Már a felhőzet esetében is láthattuk, hogy a legszárazabb vidékünk a Tisza és a Körös összefolyásánál elhelyezkedő terület, míg a legcsapadékosabb az Alpokalja. Általánosságban elmondható, hogy a csapadék mennyisége nyugatról kelet felé haladva csökken. Ettől némi eltérést csak a hegységek jelentenek, ahol magassággal arányosan növekszik a lehullott csapadék mennyisége. A csapadék évi menetében két maximumot és két minimumot tartunk nyilván. A főmaximum május-júniusra tehető (nyári monszun), míg a másodmaximum ősszel, október végén, novemberben észlelhető, aminek oka a fokozott ciklontevékenységben keresendő. A főminimum a téli monszun idejére esik (január-február), míg a másodminimum szeptemberre várható. Fontos szempont a csapadék eloszlása, mivel a gyakori, kisebb esők sokkal jobban hasznosulnak, mint a kevesebb, de nagy tömegben lehulló csapadék. Ennek egyik gyakran használt mutatója a csapadékos napok száma. Ez nálunk 80-110 között van. A legalább 10 mm-es csapadékot hozó napok száma viszont 1530. Havas, havas esős napok száma 15-30, jégesős nap 2-4, zivataros pedig 20-40 nap évente.

11. ábra: A tenyészidőszak csapadékeloszlása



3.1. Magyarország éghajlati körzetei Hazánk területét négy, éghajlatában többé-kevésbé egységes területre bonthatjuk. Ezek a következők: Alföld és Mezőföld, Kisalföld, Dunántúli-dombvidék, Északi-hegyvidék. Az Alföld és a Mezőföld: Hazánk legszélsőségesebb tájegysége, ahol a kontinentalitás a legkifejezettebb, és ahol a legdélibb peremterületeket leszámítva az óceáni, földközi-tengeri légáramlatok már nem bírnak lényeges befolyással az éghajlatra. A napsütéses órák száma itt a legmagasabb (2000-2100 óra), ezzel szemben a felhősödés mértéke, valamint a csapadék mennyisége a legkevesebb (550 mm alatt). A felhőtlen égbolt erős be- és kisugárzást tesz lehetővé, ami a nagy hőingásban érezteti hatását. Nemcsak a tájegység, de az ország legmelegebb területe az Alföld délkeleti csücske, itt az éves hőmérsékleti átlag a 11 Celsius fokot is meghaladja, de e tájegységen mérik az országban a legnagyobb hidegeket is, főleg az Alföld északkeleti (Ukrajnával határos), valamint középső részein (Kecskemét, Nagykőrös térsége). Az uralkodó szélirány a középső és a nyugati területeken északnyugati, míg keleten északkeleti. Ez utóbbi által szállított, kontinentális eredetű hideg levegő okozza az északkeleti csücsök negatív csúcsait. A Kisalföld: Az Alföldhöz képest egy igazán lényeges különbség adódik, amely azonban minden tekintetben érezteti hatását. Ez pedig az Atlanti-óceán felől érkező mérsékelt, nedves légtömegek beáramlása. Ebből következően a csapadék mennyisége rögtön megugrik, és néhol a 700 mm-es évi értéket is meghaladja. A gyakoribb felhősödés csökkenti a be- és kisugárzás mértékét, ami együtt jár a minimum- és maximumhőmérsékletek konszolidálódásával, továbbá mérsékli a késő tavaszi, kora őszi fagy kialakulásának veszélyét is. A hőmérséklet évi minimuma -15 Celsius fok körüli, ami jóval magasabb az előbb tárgyalt tájegység, néhol -20 Celsius fokot is meghaladó értékénél. Hasonló különbség tapasztalható a maximumok esetében is, bár itt a különbség csak 2-3 fok (22-24 Celsius fok a Kisalföldön, és 25-26 Celsius fok az Alföl-dön). A Dunántúli-dombvidék: A Dunántúli-dombvidék megnevezést itt nem földrajzi értelemben használjuk, mivel ide soroljuk még a Dunántúli-középhegység vonulatait, valamint az Alpokalját is. Ez a tájegység ezért sokkal tagoltabb, mint az előbbiek. Már a Kisalföld esetében megemlítettük az óceáni eredetű légtömegek hatását. Igazán kifejezetté viszont az Alpokalján válik, ahol az éves csapadék mennyisége 700-800 mm, de néhol még az 1000 mm-t is elérheti. Nemcsak a lehulló csapadék mennyisége, hanem megoszlása is egyenletesebb, így az aszály fogalmát ezeken a területeken nem ismerik. Kelet felé haladva a csapadék mennyisége is csökken, egészen 600-700 mm-ig. Az óceáni eredetű légtömegek a hőmérséklet menetében is éreztetik hatásukat, így a hőingás is kisebb, mint az ország keletibb részeiben. Az erős mediterrán hatás miatt az országban először a délnyugati határvidéken szűnik meg a fagyveszélyes időszak (április 5.), és itt kezdődik legkésőbb (november elejétől) az őszi fagyok ideje. Az Északi-hegyvidék: Bár az évi középhőmérséklet alacsonyabb, mint az ország más területein, hőmérséklete mégis kiegyenlítettebb. A januári középhőmérséklet -2 és -4 fok körül van, ami hidegebb mint az országos átlag. Ugyanígy a nyári értékek is az országos átlag alatt vannak (19 Celsius fok). Nem mondható el viszont ugyanez a hőmérséklet minimuma és maximuma tekintetében, melyek lényegesen kiegyenlítettebb értékeket adnak. A tél tovább tart, az utolsó fagyok sokszor májusra is kinyúlnak. A nyár enyhébb és csapadékosabb, amit a korán beköszöntő (október 5. előtt) fagyok zárnak le. Az éves csapadék mennyisége a magasabb helyeken a 700-800 mm-t is elérheti. Hegyvidék lévén a terület nem egységes, nagyon sok miroklímára tagolt. Gondoljunk csupán a magasság növekedésével csökkenő hőmérsékletre, valamint



a növekvő csapadékmennyiségre, vagy a hegyoldalak fekvéséből következő, eltérő besugárzási mennyiségre.

3.2. A légköri üvegházhatás erősödésének várható magyarországi hatásai

3.2.1. A Kárpát-medencében várható változások Mint azt már az előbbiekben láttuk, a Kárpát-medence éghajlata, földrajzi elhelyezkedése és domborzata következtében nem egységes. Magyarország a nedves óceáni és a száraz, kontinentális éghajlati régiók határterületén helyezkedik el (Péczely, 1984). Mindkét éghajlati osztályra jellemző, hogy - bár eltérő mértékben - az évszakok markánsan elkülönülnek egymástól. A terület csapadékellátottsága a vízigények közepes mértékű kielégítését biztosítja, bár a szárazsági index jellemző választóvonala (a humid és arid területek határa) hozzávetőleg kettészeli a Kárpát-medencét. Az elmúlt 30 év során megfigyelt hőmérsékleti megoszlás szintén az óceáni és szárazföldi (kontinentális) hatások eredőjeként jön létre: a hőmérséklet délről északra csökken, de nyugatról kelet felé növekszik. Mindezekből következik, hogy Magyarország földrajzi elhelyezkedése egy esetleges éghajlatmódosulás szempontjából kiemelkedő jelentőséggel bír. E területen (mint határzónában) az éghajlati övek kis mértékű eltolódása is, a globálist meghaladó mértékű hatást eredményezhet azáltal, hogy a Kárpát-medence egésze, mintegy "átcsúszhat" a nedves (humid) és száraz (arid) területeket elválasztó határvonalon. Magyarországon még nem közöltek - átfogó tanulmányok alapján - olyan adatokat, amelyek az utóbbi évek időjárásbeli és éghajlati változásait a globális felmelegedés hatásaként értékelnék. A témával foglalkozó kutatók szerint ugyanakkor erősen gyanítható, hogy az időjárás egyre szeszélyesebbé válása – például a Közép-Európa egy részét romba döntő hatalmas áradások – már a globális felmelegedés következménye. Többek között hazánk klímaváltozását jelzi az is, hogy Somogy megye dombos vidékein a talajvízszint mintegy másfél méterrel apadt a húsz évvel ezelőtti szinthez képest. Hasonló jelenség a Duna–Tisza közében is megfigyelhető. Itt is a talajvízszint – helyenként három-négy méterrel – csökkent, ennek következtében a szikes tavak nagy része és sok kút kiszáradt. A hazai éghajlat egyre szeszélyesebbé válása próbára teszi az egyes élőlényfajok alkalmazkodó képességét is. Gondoljunk csak a rendkívül csapadékos és árvizekkel terhelt 2001-es év tavaszára, majd az azt követő aszályra. 2002-ben az aszályos időszak egészen július végéig tartott, majd az időszakot egy hirtelen, szinte egész Nyugat-Európát „elöntő,” néhány hetes esőzés következett.

3.2.2. A fölmelegedés várható magyarországi hatásai A magyarországi forgatókönyv a várható, globális hőmérsékletváltozást bemutató, ún. Villachi forgatókönyv (WMO, 1987) és az Éghajlatváltozási Kormányközi Bizottság (IPCC) I. sz. munkacsoportjának jelentése (IPCC WG-I, 1990) alapján a következőképpen rögzíthető:


Az atmoszféra problémái a) A „magas kibocsátású” változat (tehát az üvegházhatású gázok mennyiségének kibocsátása az

ipari fejlődéssel párhuzamosan növekszik) szerint a fölmelegedés üteme elérné az évtizedenkénti 0,8 oC-ot. b) A legvalószínűbb („közepes”) változat szerint a Föld átlaghőmérséklete évtizedenként 0,2-0,5 oC-kal emelkedne. c) Végül az "alacsony kibocsátású" változat szerint a globális fölmelegedés nem érné el évtizedenként a 0,06 oC-ot. A 2020 körüli évekre várható fölmelegedés hazai hatásai a következőképpen foglalhatók össze: a) Hőmérséklet: Magyarországon az áprilistól szeptemberig tartó tenyészidőszakban, a fölmelegedés legvalószínűbb mértéke 0,3-2 oC közé tehető. Ugyanakkor 90 %-os bizonyossággal állítható, hogy a tenyészidőszakban várható hőmérséklet-emelkedés nem haladja majd meg a 3 oC-ot és 50 % annak a valószínűsége, hogy az 1,2 oC-ot sem éri el. Az októbertől márciusig terjedő téli félév során nagyobb mérvű változások várhatók: a fölmelegedés 90 %-os valószínűséggel 0,2-5 oC közé fog esni; de ezen belül is a 0,6-3,4 oC-os hőmérséklet-emelkedés tűnik a legbiztosabbnak. Jelentős változások várhatók az évszakok hosszát és fázisait illetően: a vizsgálatok szerint a módosuló éghajlat az évszakok váltakozását aszimmetrikussá teszi. Egy rövid, - valószínűleg igen változékony - tavaszt egy, a mainál lényegesen hosszabb, de annál nem sokkal melegebb nyár követ. Az ősz későbbre tolódik és tovább tart, így a mai vénasszonyok nyarára emlékeztet majd. A januártól márciusig tartó telet a mai szóhasználattal igen enyhének neveznénk, és a tavaszi fölmelegedés későbbre tolódik. b. Csapadék és talajnedvesség: A vizsgálatok a téli csapadékhozamok (bizonytalan mértékű) növekedését jósolják, bár az is valószínűsíthető, hogy az október-március közötti időszak csapadéktöbblete a 70 mm-t nem haladja meg. (Lényeges, hogy az átlaghőmérséklet emelkedése következtében e csapadék zöme eső formájában érne talajt.) A tenyészidőszakban a csapadékváltozás képe sokkal differenciáltabb: amennyiben az ipari fejlődés legvalószínűbb esete valósul meg, úgy a nyári időszakra 30-90 mm csapadékcsökkenés várható. Ha azonban az éghajlat gyors és intenzív fölmelegedéséhez vezető, „magas kibocsátású” változat valósulna meg, akkor a nyári csapadékhiány megszűnésére számíthatunk, sőt a csapadéknövekedés sem zárható ki. A talajnedvességet vizsgálva megállapítható, hogy a jövő század első harmadára a téli esők dacára számottevő talajnedvesség-növekedés nem várható, ugyanis az októbertő1 márciusig terjedő időszakban a hőmérséklet emelkedése miatt a növekvő csapadéktöbblet elpárologhat. Ezzel szemben a tenyészidőszakban a magasabb hőmérséklet, valamint a csökkenő csapadék és felhőzet együttes hatása valószínűvé teszi a talajnedvesség erőteljes csökkenését, ezért arra számíthatunk, hogy legvalószínűbb esetben az aszályok legalább 70 %-kal gyakoribbá válnak. c. Felhőzet és légcirkuláció: A téli félévben a több csapadék ellenére a felhőzet mennyisége csak kevéssé fog változni, így elsősorban a csapadék intenzitása növekszik. Ugyanakkor az áprilistól szeptemberig terjedő időszakban a felhőzet 10-40 %-os csökkenése valószínű, azonban a „magas kibocsátású változat” bekövetkezése esetén - a csapadékhoz hasonlóan - a csökkenő tendencia megfordulna, és csekély növekedésbe csapna át. A nyarak egyik meghatározó tényezője lehet az anticiklonok gyakoriságának megnövekedése, amely összhangban van a csapadék és a felhőzet csökkenésével. Ugyanakkor télen a fölmelegedés hatására, pár százalékkal csökken a mérsékelt övi cirkuláció intenzitása, ami az ún. medencehatás fölerősödéséhez veÖkológiai Intézet a Fenntartható Fejlődésért Alapítvány - Miskolc, Kossuth u. 13. 3525 30


zethet. Bár a téli szélsőségek csökkenési folyamata valószínű, a mennyiségi becslés még további vizsgálatokat igényel. Megállapítható, hogy az elkövetkező 30 évben, a téli félévben a legvalószínűbb „közepes" esetben 0,21,1 oC/évtized melegedési ütemre számíthatunk. Ezzel párhuzamosan a csapadék, a felhőzet és a talajnedvesség növekedésének hatására, éghajlatunk mintegy "mediterranizálódik"; a „középső változat” bekövetkezte esetén Budapest téli klímája hasonló lesz, mint napjainkban Belgrádé. A tenyészidőszakban a várható fölmelegedés mértéke csak fele-kétharmada a téli értékeknek. A nyarak legmarkánsabb változása a vízellátottság változásában jelentkezik, különösen a talajnedvesség terén várható módosulás. Mindezen változások természetesen a növény- és állattársulásokra is hatással lesznek. Mika János szerint az üvegházhatás erősödése következtében a hazai éghajlat szárazabbá és napfényben gazdagabbá válik, legalábbis a kezdeti évtizedekben. Később javul a csapadékellátottság, s felülmúlja a mai állapotot. Kis mértékű (0,5-1oC-os) globális melegedést a nyári félév hőmérséklete 1-1,6-szeres pozitív együtthatóval követi az északi félgömb átlaghőmérsékletét, míg a téli félév hőmérséklete 1,5-2,0-szeres szorzóval kapcsolódik a kontinens-óceán léghőmérsékleti kontraszt évi átlagához. A csapadék -50110 mm/K együtthatóval csökken, az aszályos hónapok gyakorisága pedig 60 %-kal nő. Nagyobb mértékű (1-4oC-os) globális változás esetén a nyári félév hőmérséklete már csak 1-szeres, míg a téli félévé 1,5szeres szorzóval követi az említett átlagokat. A csapadék mennyisége a mai értékeknek felelne meg.

4. A Sajó-völgy és levegőminőségi helyzete Szabályozási keretek Az EU levegőminőségi keretdirektívájának (96/62/EC) legfontosabb sajátossága, hogy összekapcsolja az emisszió ellenőrzését a levegőminőségi követelményekkel, vagyis az immisszióval. Célokat fogalmaz meg a szennyező anyagok koncentrációjára, a levegőminőség mérésére és az információ-szolgáltatási kötelezettségre. A következő 15 év feladata az optimális légszennyezőanyag-koncentrációs határértékek, tűréshatárok, értékelési eljárások és beszámolási kötelezettségek szabályozása, a különböző légszennyező anyagokra vonatkozóan. Ezen új szabályozó rendszer első elemeként a NO2 és SO2, ólom és PM (szilárd részecske) területén várhatóak direktívák. A jelenleg érvényben lévő, de az új keretdirektíva szellemében folyamatos megújítás alatt álló direktívák a következőket szabályozzák: • a pontforrások emisszióit (88/69/EEC - nagy égetőművek; 89/429/EEC és 89/369/EEC - hulladékégetés; 94/67/EEC- veszélyes hulladék égetése; 96/61/EC - IPPC), • a mozgó források emisszióit (85/210/EEC - a benzin ólomtartalma; 72/306/EEC, 88/77/EEC - dízelmotorok, 70/220/EEC - gépjárművek), • levegőminőségi normák (melyeket a keretdirektíva tartalmaz), • termékellenőrzés (3093/94/EC - ózonkárosító anyagok; 76/769/EEC - veszélyes anyagok értékesítése és használata; 87/217/EEC - azbeszt; 85/210/EEC-benzin ólomtartalma; 93/12/EEC - folyékony anyagok kéntartalma; 94/63/EEC - benzintárolás, -szállítás, illékony szervesanyag-kibocsátás). Hazánkban a levegőminőségi normákat az NM 17/1993 (VIII.25.) rendelete szabályozza, a levegőszenynyezéssel kapcsolatos monitoringot pedig az 5/1990 (XII.6.) rendelet. Várható az EU-harmonizációs folyamatban a levegőminőségi szabványok és előírások számszerű harmonizációja, valamint a kibocsátási határértékek felülvizsgálata. Ökológiai Intézet a Fenntartható Fejlődésért Alapítvány - Miskolc, Kossuth u. 13. 3525 31


„A levegőtisztaság-védelmi ágazatközi program” (1994-98) keretében a megyében is történtek lépések a jelentős ipari légszennyezés csökkentésére. E mellett a JICA-program (1992-95) a Sajó-völgy komplex levegőtisztaság-védelmi rendezési tervét alakította ki. A megyében komplex levegőtisztasági program nincs, de a megyei beruházások során kiemelt fontosságot kapott, és kapnak jelenleg is a levegőtisztaságot javító, csatolt beruházások. Ennek eredményeként javult Miskolc és a Sajó-völgy levegőtisztasága. Az NKP célkitűzéseinek (LEV-6, LEV-4) megvalósításában a megye fontos gazdasági, hatósági-igazgatási szereplőinek is jelentős szerepe van.

Kén- és nitrogén-oxidok Hazánk az 1970-es évek vége óta részt vesz a nagy távolságra eljutó, levegőminőséget szabályozó, nemzetközi keretegyezmények tárgyalásában (ENSZ EGB LRTAP). Az ennek keretében ratifikálásra került egyezmények a kén- és nitrogén-oxidok kibocsátásának csökkentését, a mérőhálózat és adatszolgáltatás rendjét szabályozzák. E programok keretében folyamatban van a regionális légszennyezési terhelhetőség meghatározása nemzetközi, országos és regionális szinten. Szén-dioxid Hazánk 1998-ban részt vett a széndioxid-csökkentést előirányzó nemzetközi tárgyalásokon, és az azt megelőző szakmai vitában. Az egyezményt eddig még nem ratifikálta a parlament, jelenleg számítások készülnek a bevezetendő IPPC-direktíva várható költségeiről. A megye jelentős potenciállal rendelkezik az üvegházhatás szempontjából fontos légszennyező anyag csökkentésének területén. Ózon Bécsben 1985. március 22-én írták alá a sztratoszférikus ózonréteg védelméről szóló egyezményt, majd 1987. szeptember 16-án 162 ország csatlakozásával megszületett a Montreáli jegyzőkönyv, amely az ózonréteget lebontó anyagokra vonatkozott. Magyarországon a 22/1993 (VII.20.) KTM-rendelet foglalkozik a sztratoszférikus ózonréteg védelmével. A fenti rendeletet időközben többször módosították, mivel az egyes freon-vegyületek felhasználásának időbeli korlátozása nagymértékben hátráltatta volna pl. a hűtőgépszervizek munkáját, ugyanis a háztartások többségében működő hűtőgépek hűtőközege CFC-12 vegyület, mely az úgynevezett kemény freon-vegyületek közé tartozik. A Világbank által működtetett Globális Környezeti Segélyalap (GEF) Magyarországon mintegy 7 millió dollárral támogatta az ózonkárosító anyagok (OKA) kiváltási programját. Az országos program célja az ózonkárosító anyagok felhasználásának kiváltása volt, nagyobb részben az ózonréteget egyáltalán nem károsító anyagokat felhasználó eljárások bevezetésével, kisebb részben pedig újrahasznosítás révén, vagyis az ózonkárosító anyagok légkörbe kerülésének késleltetésével. Az ózonkárosító anyagok felhasználásának kiváltására ösztönzött az a tény, hogy a külföldi szállító cégek beszüntették az úgynevezett kemény-freonok forgalmazását. Így a felhasználás a meglévő, „használt gázokra” korlátozódott. Meg kellett tehát oldani az elromlott és javíthatatlan hűtőberendezések zárt rendszerben történő lefejtését. A program keretén belül a HKVSZ támogatta a hűtőberendezéseket szervízelő cégek zárt lefejtő berendezésének beszerzését. Ezzel kapcsolatban a felügyelőségre 1998. évben több szakhatósági állásfoglalási kérelem érkezett, melyet az ÉKF minden esetben támogatott.



A rendelet korlátozza a szén-tetraklorid és a triklór-etán alkalmazását. A cégek a korlátozás bevezetése után a mosószeres zsírtalanításra, ill. triklór-etilénre tértek át, ami nem esik korlátozás alá. A lefejtő készülékek forgalomba hozatalával nőtt a kisebb szervíztevékenységgel foglalkozó vállalkozások száma. Ezeknek a cégeknek, amennyiben a felhasznált hűtőközeg mennyisége nem haladja meg a 100 kg/év mennyiséget, nem kell OKA-bevallást tenniük.

4.1. Ipari források emissziója Az ipari források által kibocsátott légszennyező anyagok mennyiségét a cégek a Környezetvédelmi Felügyelőség felé vallják be. A felügyelőség ennek alapján szabja ki az esetleges bírságokat, illetve alkalmanként mérésekkel ellenőrzi a kibocsátásokat. Más forrásokról nincsenek információk. Hasonlóan nincs rendszeres mérés a szerves anyagok, az ólom és a mikroszennyezők kibocsátásáról.

4.1.2. A környezeti levegő minőségét leíró adatok Az immissziós mérőhálózatot az ÁNTSZ üzemelteti. Az adatok feldolgozása az Országos Közegészségügyi Intézetben és a megyei intézetekben végzik. Az Észak-Magyarországi Környezetvédelmi Felügyelőség két immisszió-mérő állomással rendelkezik. Az immissziós vizsgálatok mintavételi és mérőhelyei kizárólag a Sajó-völgyi ipari rész, és a Bükkalja levegőminőségéről adnak felvilágosítást. A Sajó- völgyben a JICA- projekt keretében telepített mérőállomások egy részét üzemen kívül helyezték, igaz, ma már nem feltétlenül ott kellene működniük, ahol annak idején az adott mérési programhoz telepítve lettek. Ezek az állomások alkalmasak lehetnének arra, hogy az ismeretlen immissziós állapotú, vagy monitoringgal el nem látott ipari rész (Ózd) vizsgálatára áttelepítsék őket. A megye immissziós helyzetének értékelése a terület sokfélesége miatt nehéz, és egyes régiók teljes információhiánya miatt jelentős bizonytalanságokkal terhelt. Rendszeres immissziós vizsgálatok kizárólag az ipari és a komoly közlekedési emisszióval terhelt nyugati részre korlátozódnak. A megye keleti részén az elmúlt 10 - 15 évben nem történtek mérések. Egyes beruházások előkészítéséhez 1998. évben egy-egy tájékozódó vizsgálat történt ugyan, de ezek nem alkalmasak nagyobb területek levegő-minőségének megítélésére. A régebbi mérési eredmények használhatósága szintén kétséges, mert azóta lényeges változások történtek az emissziós struktúrában. Azokra a területekre, melyekről nem állnak rendelkezésre a szükséges információk, a kommunális és a gépjárműforgalmi emisszió éves, évszakos léptékű mennyiségére számításokat végeztünk, melyek eredményeit a környezeti információk és a jellemző (becsült) meteorológiai viszonyok figyelembe vételével értékeltünk. 4.1.3. A levegőminőséget meghatározó földrajzi viszonyok Borsod-Abaúj-Zemplén megye domborzati és felszíni meteorológiai viszonyai alapján több, egymástól jelentősen különböző területre osztható. Ezek az adottságok alapvetően meghatározzák az emittált légszennyezők terjedési, hígulási és kiülepedési mechanizmusait, az egyes területek öntisztuló képessége, és Ökológiai Intézet a Fenntartható Fejlődésért Alapítvány - Miskolc, Kossuth u. 13. 3525 33


ezzel együtt terhelhetősége is nagymértékben különböző. Figyelembe véve az emissziós struktúrát és a természeti adottságokat, levegőszennyezettség terén egymástól szignifikánsan különböző régiók jelölhetők ki: • • • • • •

A Sajó-völgy Nyékládházáig, a betorkolló patakok völgyeivel Az Alföld északi területe A Bódva-völgy Edelényig A Hernád- völgy A Taktaköz és a Bodrogköz A hegységek

A Sajó völgye Nyékládházáig, a betorkolló patakok völgyeivel A Sajó-folyó és a betorkolló patakok (Hangony, Bán, Szuha, Szinva) völgyeiben VÉDETT 1. kategóriájú lakott és külterületek, valamint VÉDETT 2. kategóriájú ipari területek találhatók. A megye jelentős légszennyező emissziójú, termelő cégei ebben a régióban működnek, különböző kibocsátási magasságokkal. Ezzel összefüggésben az ipari, szállítási légszennyezés is itt koncentrálódik. A gazdasági szerkezet miatt a népsűrűség itt lényegesen nagyobb a megye más régióinál. A lakosság 55 %-a itt él, aminek természetes velejárója a nagy volumenű, kommunális fűtési és közlekedési légszennyezés. A talajszinttől mért 100 - 200 m-es magasságig a Sajó-völgy-irányú légmozgás domináns. A mellékvölgyekben a felszíni légmozgás iránya és sebessége elsősorban a Sajó- völgyi szelek szívó - nyomó hatásától függ. Az egész régióra általánosan érvényes a felszínközeli légmozgás erős gátoltsága, a csatlakozó völgyekben ez fokozottan érvényesül. Az Alföld északi területe a 3-as, 35-ös országutak és a Tisza által határolt rész A Bükk-hegység lábától D-re a Tiszáig, ÉK-en a Sajó és a Tisza találkozásáig elterülő régióban VÉDETT 1. kategóriájú lakott és külterületek találhatók. Néhány jelentős légszennyező emissziójú üzem működik a régió határainál, a bükkábrányi lignit-külfejtés, mint felületi forrás, a Tisza I. és II. hőerőművek, és a TVK, különböző kibocsátási magasságokkal. Közülük a Tisza II. hőerőmű 250 m magas kéményén távozó füstgázok a régió levegőminőségére nincsenek hatással. Számíthatóan kb. 25 - 30 km távolságban érik el a felszínt az itt emittált szennyezők, a jó terjedési körülményeknek köszönhetően ez maximum 3-5 µg/m3 terheltséget okozhat az érintett területeken. A területen futó 3-as és 35-ös főutak, valamint a 80-as vasútvonal, mint komoly vonalforrások, jelentős befolyással vannak az érintett lakott területek levegőminőségére. A lakosság 13 %-a él itt. A kommunális, fűtési és közlekedési légszennyezés környezeti hatása nem okoz immissziós problémákat, a kedvező terjedési viszonyok és a kisebb volumen miatt. A térségben a tartós légszennyeződés kialakulásának nincsenek meg a feltételei. A Bódva völgye Edelényig A Bódva-folyó É - D irányú völgyében és a betorkolló patakok (Jósva, Rakaca) völgyeiben VÉDETT 1. kategóriájú lakott és külterületek fekszenek. A térség közvetlenül határos a KIEMELTEN VÉDETT kategóriájú Aggteleki Nemzeti Parkkal. Jelentős légszennyező emissziójú cégek egyáltalán nincsenek. A völgy É-i részéhez legközelebbi ipari létesítmények Szlovákiában, a Torna völgyében működnek, légszennyező hatásukat azonban a mintegy 300 m szintkülönbségű Alsó -hegy vonulata erősen gátolja. A vizsgálati terület levegőminőségét részben a települések kommunális kibocsátásai, részben a közlekedés emissziói befolyásolják. A Hernád- völgy Ökológiai Intézet a Fenntartható Fejlődésért Alapítvány - Miskolc, Kossuth u. 13. 3525 34


A Zempléni-hegységet a Csereháttól elválasztó Hernád-folyó ÉK – DNY-i irányú völgyében és a betorkolló patakok (Csenkő, Mánta stb.) völgyeiben VÉDETT 1. kategóriájú lakott és külterületek fekszenek. Jelentős légszennyező emissziójú termelő cég nem működik a régióban. A völgy É-i részéhez legközelebbi ipari létesítmények Szlovákiában, a Torna völgyében és a Hernád völgyében, Kassától D-re működnek, légszennyező hatásukat a domborzati viszonyok gátolják. A kelet-szlovákiai ipari (kohászat, papírgyár, hulladékégető stb.) emisszió a Hernád- völgy magyar területének É-i részén okozhat eseti légszennyezettséget. A potenciális veszélyre jó példa a ‘90-es évek elején, a kassai vasműben bekövetkezett szén-monoxid-ömlés. A katasztrófa a magyar oldalon is a határérték felét elérő szén-monoxid- szennyezettséget eredményezett. A völgy széles, ami kedvezően hat a terjedési viszonyokra. A csatlakozó völgyekre jellemző a felszínközeli légmozgás erős gátoltsága. A Taktaköz és a Bodrogköz A Zempléni-hegység lábától D-re, a Tiszáig elterülő régióban VÉDETT 1. kategóriájú lakott és külterületek találhatók. Jelentős légszennyező emissziójú termelő cég nem működik a régióban. A terület É-i határát képző 37-es főút, valamint a 80-as vasútvonal mérsékelt forgalmú. Ezek a közlekedési vonalak, mint vonalforrások kisebb befolyással vannak az érintett lakott területek levegőminőségére. A domborzati és gazdasági szerkezet különbözősége miatt a népsűrűség itt negyede az ipari régióénak. A kommunális, fűtési és közlekedési légszennyezés környezeti hatása nem okozhat immissziós problémákat a kedvező terjedési viszonyok és a kisebb volumen miatt. A térségben tartós légszennyeződés kialakulásának nincsenek meg a feltételei. A domináns szélirány az ÉK-i és a K-i, a szélsebesség nappal rendszerint a 3 m/s-ot éri el, az éjjeli és a hajnali órákban a szélcsend, illetve a gyenge DNY-i vagy ÉK-i légmozgás általános. A hegységek A hegységek (Bükk, Aggteleki-karszt, Cserhát, Zempléni- hegység) belsejében VÉDETT 1. kategóriájú lakott és külterületek, valamint KIEMELTEN VÉDETT kategóriájú természetvédelemi területek fekszenek. Számottevő légszennyező emissziójú cégek nincsenek. A hegységi régiók levegőminőségét a völgyi települések kommunális kibocsátásai befolyásolják. A hegyvidékekre általánosan jellemző meteorológiai viszonyok érvényesek. A légmozgás gyenge, a hőmérséklet alacsonyabb, a páratartalom magasabb. A domborzat és a sűrű, magas növényzet árnyékoló hatása miatt a szélsebesség nappal rendszerint nem éri el az 1 m/s-ot, az éjjeli és a hajnali órákban a szélcsend általános. 4.1.4. A levegőminőséget befolyásoló szennyezőanyag-kibocsátás 1996-ban Magyarország összes kén-dioxid-kibocsátásában kb. 10 %, összes nitrogén-oxid (NOx) - kibocsátásában kb. 6,5 %, összes szén-monoxid-kibocsátásában kb. 5,5 %, összes szilárdanyag-kibocsátásában kb. 6,3 % volt a részesedése BAZ megye ipari emissziós forrásainak. Amennyiben ehhez hozzávesszük a lakosság, a közlekedés, a mezőgazdaság kibocsátásait (ezek a NOX, és CO esetében többszörösen meghaladják az ipari kibocsátást), becsülhető, hogy megyénk légszennyezőanyag-emissziója országos összehasonlításban, minden tényező esetében 10 % fölötti részarányt képvisel.



4.1.5. A levegőszennyezés fő forrásai a megyében Erőművek A megye emissziós struktúrájában meghatározóak a hőerőművek, ezek közül is az 50-es évek elején, a Borsodi-medence szénkészleteire épült széntüzelésű erőművek. (Borsodi Hőerőmű, Tisza I. Hőerőmű). Ezek az amerikai érdekeltségű AES többségi tulajdonában vannak. Az erőművek elavult fűtési technológiája, és a fűtésre felhasznált szén rossz minősége (hamu, kén stb.) következtében az erőművek a Sajó-völgy és a megye egyik meghatározó levegőszennyező forrásai. A 90-es években mérséklődött a SO 2, pernye és CO emissziója, 1994-től jelentősen emelkedett a NOX kibocsátása. Az erőművek zagyterei jelentős diffúz légszennyező források voltak, a rekultivációnak és a bevezetett sűrűzagyos technológiának köszönhetően, jelentősen csökkent a szennyező hatás. Az erőművek évente jelentős légszennyezési bírságot fizetnek, korszerűsítésük lehetőségei korlátozottak, légszennyező hatásuk nem javítható lényegesen. A tulajdonosok az erőművek leállítását és új, korszerű erőművek építését tervezik. Az 1970-es évek végén épült a Tisza II. Hőerőmű, amely fűtőolaj, földgáz és inertesgáz (alacsony fűtőértékű földgáz) fűtőanyagú. Az erőmű füstgáztisztító berendezéssel nem rendelkezik, légszennyezése a fűtőanyag összetételétől függ elsősorban, hatása a nagy kéménymagasság miatt megyénkben kevéssé érvényesül. Az erőmű korszerűsítését tervezik. Kisebb erőművek és fűtőművek működnek még a nagyobb iparterületeken és városokban, ezek műszaki színvonala és állapota változó. Levegőszennyező hatásuk kisebb területen, azonban gyakran lakókörnyezetben érvényesül. Összes kibocsátásuk nagyságrendekkel alatta marad a nagy hőerőművekének.

-BAZ megye összes

200000

-Sajó-völgy ipari agglomeráció

150000 100000 50000 0 1987

1988

1989

1990

1992

1993

1994

1995

1996

1997

12. ábra: Ipari források kén-dioxid kibocsátása (tonna)

Kohászat A megye egykori „húzóágazatának” por-, CO-, SO2 - kibocsátása sokáig meghatározta a Sajó-völgy nagyobb városainak levegőminőségét. Az iparág a megyében a teljes leépülés folyamatában van. Minden egyes gyár és nagyobb üzem termelésének leállása a légszennyezőanyag-terhelés jelentős csökkenését, a levegőminőség javulását hozta maga után (Ózd, Miskolc). A működő üzemrészek, kisebb teljesítményű kemencék levegőszennyezése töredéke a korábbi kibocsátásoknak. Az ágazat további sorsa bizonytalan, jelentősebb beruházások nem várhatók. Ökológiai Intézet a Fenntartható Fejlődésért Alapítvány - Miskolc, Kossuth u. 13. 3525 36


-BAZ megye összes 25000 -Sajó-völgy ipari agglomeráció

20000 15000 10000 5000 0 1987

1988

1989

1990

1992

1993

1994

1995

1996

1997

13. ábra: Ipari források szilárd szennyezőanyag kibocsátása (tonna)

Vegyipar A megye levegőminőségét alakító harmadik ágazat a vegyipar, amely a klasszikus szennyező anyagokon kívül klórt, ammóniát és szerves szennyezőket bocsát ki. Mind termelését, mind környezeti hatásait tekintve a vegyipar is jelentősen átstrukturálódott a 90-es években. Három jelentősebb központ működik a megyében, valamennyi a Sajó-völgyben: Tiszaújváros Jelenleg működő, jelentős légszennyezést okozó technológiák: az olefingyártás, amely a fáklyázás miatt jelentős mennyiségű szennyező anyaggal (oxidok, korom, szén-hidrogének stb.) terheli a környezeti levegőt, ez gyakran lakossági panaszokat is okoz. A tartályparkok (TVK, TIFO) szerves, illékony légszennyezők emissziós forrásai, ezek rekonstrukciója folyamatban van. Oldószergőzök elsősorban a festékgyártási, ragasztási, nyomdázási technológiákból kerülnek ki határérték alatti, de nem elhanyagolható mennyiségben a külső légtérbe (Akzo-Nobel). A TVK Rt.-ben ipari hulladékégető működik, amelyet az elmúlt években korszerűsítettek. Sajóbábony A szűk völgybe települt, egykori hadiüzem korábban jelentős légszennyező forrás volt, amelynek elsősorban szerves, másodsorban kén-dioxid-, sósav-, ammónia- és egyéb kibocsátásai voltak jelentősek. Az ÉMV felszámolásával, a termelés visszaesésével a légszennyezés mérséklődött. A terület rendkívül szennyezett (talaj, talajvíz), számos területen vannak még elásott, vagy a romok, robbanások által eltemetett hulladékok. A működő kft-k (növényvédőszer-hatóanyag, gyógyszeralapanyag-gyártás, hulladékégető, lágyhabgyártás,) termelésétől függ a szennyezőanyag- kibocsátás, ami az utóbbi években növekszik. (ÉMV Kft., Porán Kft., Környezetvédelmi Kft.) Kazincbarcika A műtrágyagyártás végleges leállásával jelentős légszennyező források szűntek meg, melyek ammóniával, nitrogén-oxidokkal, ill. szilárd anyaggal terhelték a környezeti levegőt. A BorsodChem Rt. intézkedési tervet készített a levegőszennyező kibocsátások csökkentésére, amelynek megvalósítása folyamatos. Jelentősen csökkent a vinil-klorid-emisszió az elmúlt években. A szerves anyagok és szilárd szenynyezők kibocsátása még mindig magas. A BC Rt. jól prosperáló cég, számos területen folyik a termelés intenzifikálása (PVC), üzemek bővítése (MDA-MDI) és új technológiák bevezetése (formalin, aminopÖkológiai Intézet a Fenntartható Fejlődésért Alapítvány - Miskolc, Kossuth u. 13. 3525 37


laszt). Az ipari területen több más cég is tevékenykedik, ezeknek is van levegőszennyező hatása (ipari gázok előállítása, Linde, foszgén-bázisú intermedierek, Framochem).

-BAZ megye összes -Sajó-völgy ipari agglomeráció

5000 4000 3000 2000 1000 0 1992

1993

1994

1995

1996

1997

Forrás: ÉKÖVIZIG 1989, ÉKF 1991, ÉKF 1998, 14. ábra: Ipari források szerves szennyezőanyag-kibocsátása (tonna)

Bányászat, építőanyagipar Az építőanyagipar által okozott légszennyezés döntő hányada a cementgyárak, téglagyárak és az ásványfeldolgozó üzemek közt oszlik meg. Az iparágak jellemző szennyezőanyag-kibocsátása a porszennyezés, ami elsősorban külszíni bányáknál (kavics, lignit, homok, kő) érvényesül. A szilárd szennyezőanyag-emisszió a HCM Rt.-nél csökkenő tendenciát mutat. A cementgyár nitrogén-oxid-emissziója az utóbbi években csökkent. A csökkenést új, jobb minőségű égők felszerelésével érték el. Diffúz források Az ipar kéményei mellett jelentős szerepük van a lokális levegőminőség alakításában a nagy felületű, diffúz forrásoknak. A hőerőművek pernyehányóinak (Tiszaújváros, Sajószentpéter) finom, púderszerű porát a legkisebb szél is könnyedén felkapja és szétteríti. Sajószentpéteren és Dusnokpusztán okozott rendszeresen levegőminőségi problémát, és lakossági panaszokat a Borsodi Hőerőmű pernyehányója. Ennek porzása az utóbbi évek rekultivációjának és sűrűzagyos technológiának köszönhetően jelentősen csökkent, de nem szűnt meg. Számottevő források a kohászat salakhányói (Miskolc, Ózd). Jelentős diffúz szennyező a bányászat, ahol a nyílt bányafelületek, az őrlő és feldolgozó művek, a robbantások és a közlekedő járművek által felvert por, valamint a meddőhányók felszíne a forrás. A nagytáblás szántóföldek is diffúz légszennyező források. A tagolatlan tájban semmi nem állja útját a szeleknek, amelyek a nyílt felszínű, porosodó talaj finom szemcséit kifújják. Tavasszal, böjti szelek idején rendszeresek az ilyen porviharok a megye alföldi síkvidékein, esetenként elborítják a településeket. Ezek egészségügyi kockázatot is jelentenek, mivel a porszemcsékhez tapadva növényvédőszer-, műtrágya-maradékok és baktériumok is bekerülnek a porzással érintett emberek szemébe, légútaiba. Közlekedés A közlekedésből származó emisszióra megyei adatok nem állnak rendelkezésre. A megyében csökkenőben van a közúti tömegközlekedés teljesítménye, a helyi és helyközi járatok 1990-hez képest, jelenleg közel 120.000 utaskilométerrel kevesebbet teljesítettek. A személyautók száma nő, amit csak némileg tud ellensúlyozni a kisebb szennyezőanyag-kibocsátás. A látványos ipari levegőszennyezés csökkenésével, a közÖkológiai Intézet a Fenntartható Fejlődésért Alapítvány - Miskolc, Kossuth u. 13. 3525 38


utak mentén és a városokban egyre meghatározóbb szerepe lesz a közlekedésből származó légszennyezésnek. Lakosság A lakossági levegőszennyezőanyag-kibocsátások a helyi fűtésszerkezet és a tüzelőanyag-fogyasztás ismeretében számítható. Elsődleges szennyezőforrás a fűtés, amelynek kibocsátásait alapvetően az alkalmazott fűtési mód határozza meg. Az ipari szennyező forrásoktól mentes településeken a légszennyezés 90 %-a ebből származik. A fa-, szén-, olajbázisú vegyes tüzelés elsősorban kén-dioxidot, szilárd részecskéket és nitrogén-dioxidot emittál. A gázhasználat nitrogén-oxidokat bocsát ki nagyobb mennyiségben. A gázellátás terjedése jelentősen javítja a települési levegőminőséget. Napjainkra a megyében a háztartások kb. 60 %-a használ már vezetékes gázt. 4.1.6. A tervezett és megvalósult ipari beruházások hatásai és a várható környezeti változások A megyében, elsősorban a korábban is erősen terhelt Sajó-völgyi ipari agglomerációban, néhány új technológiai beruházást valósult meg, többet terveznek, illetve készítenek elő. A beruházások alapvetően 3 csoportba sorolhatók: 1. Új telephelyen létesülő "zöldmezős" beruházások • Bükkábrányi Hőerőmű – jelenleg csak terv szinten • Rudabányai Hulladékégetőmű – építés alatt • Komjáti lignit-külfejtés – az Aggteleki Nemzeti Park nem engedélyezte 2. Meglévő ipari telephelyeken létesülő, előzményektől független, "új" beruházások • Sajóbábony Egészségügyi Hulladékégetőmű – működik • Sajóbábony Biogáz Erőmű – hatásvizsgálat szintjén • BorsodChem Hőerőmű - megvalósult 3. Meglévő telephelyeken technológia-korszerűsítés, illetve korábbi technológiát kiváltó korszerű, "új" beruházás • Miskolc DAM K-i Hőerőmű – terv szintjén • AES Borsodi Hőerőmű 165 MW – terv szintjén • AES Tisza I., II. erőművek korszerűsítése - folyamatban 4. Egyéb kis- és középüzemi beruházások, szolgáltatási fejlesztések A fenti beruházások megvalósulása esetén a levegőminőségben várható változások egymástól elszigeteltek lesznek, mivel a hatásterületek nem esnek egybe. Az ózdi beruházás, ha megvalósul elsősorban port emittál, melynek mennyisége a közvetlenül szomszédos salaklerakón folyó technológia kibocsátásai mellett nem lesz szignifikáns. A berentei erőművi beruházások a jelenlegi hatásterületen immissziócsökkenést eredményezhetnek a kéménymagasság növekedése miatt, azonban az érintett terület megnő, a völgy déli részén is 1 - 3 µg/m3 NOx--növekménnyel számolhatunk. A sajóbábonyi égetőmű a domborzati helyzetnek köszönhetően csak lokális hatással bír. A diósgyőri K-i erőmű a jelenleginél nagyobb emisszióval fog működni, a légszennyezés hatásterülete a kéménymagasságtól függően érintheti a közeli lakott területeket (Varga-hegy, Komlóstető). A hulladéklerakók és külszíni bányák (lignit, kavics, homok) minimális helyi porterhelés-emelkedést eredményezhetnek. Ökológiai Intézet a Fenntartható Fejlődésért Alapítvány - Miskolc, Kossuth u. 13. 3525 39


A beruházások együttes megvalósulása a megye immissziós helyzetét lényegesen nem fogja megváltoztatni. A legnagyobb források (erőművek) rekonstrukciós beruházásai kis mértékű állapot-javuláshoz vezethetnek. Elsősorban a határérték-túllépések gyakoriságának csökkenése várható. A kommunális fűtésszerkezeti változások hatásai A kommunális fűtési változások nehezen prognosztizálhatók, mivel e téren nagy szerepe van a térség gazdasági potenciáljának, és ezen keresztül a lakosság anyagi és szociális helyzetének is. Az elmúlt 10 évben megháromszorozódott a gázközműbekötések száma, viszont a gázár emelkedése miatt egyre több háztartás tér vissza a vegyes tüzelésre. A fűtésszerkezet modernizálódása, a gáztüzelés terjedése komoly szenynyezettségcsökkenést eredményezne, tehát finanszírozási lehetőségeinek megteremtése fontos környezetés egészségvédelmi érdek. A gépjárműforgalmi változások hatásai A közlekedési kibocsátások terén a változás jelenleg lassú. Sem a járműállományban, sem az úthálózatban nem várható lényeges változás. A forgalom éves növekedési üteme 2-3 %, amit emissziós téren nagyjából ellensúlyoz a járműpark modernizálódása. Ez a tendencia elsősorban a sokat futó (szállítást végző) járművek körében figyelhető meg. Ahhoz, hogy a gépjárműforgalomban ugrásszerű emelkedés következzen be, lényeges infrastrukturális fejlesztéseknek, és ipari termelési növekedésnek kellene bekövetkeznie az elkövetkező években. Míg az ipari termelés terén ilyen változások nem várhatóak, addig mind a tercier szektorban, mind a megye közúthálózatában várhatóak jelentős fejlesztések. A bevásárlóközpontok terjeszkedése nemcsak az adott, szűkebb környezet közlekedési és zajszennyezettségét növeli, de jelentős növekedés várható a vonzáskörzetekből irányuló közlekedés miatt is. Az M3-as út továbbépítése első lépcsőben Emőd-Polgár viszonylatban, majd Záhonyig; a miskolci elkerülő út és körgyűrű várható megépítése jelentősen befolyásolja a térség levegőminőségének alakulását. Egyes területeken, mint pl. Miskolc esetében javulás várható, míg lesznek olyan területek, ahol a koncentráció emelkedni fog. A megye többi régióiban nem várható a gépjárműemisszió szignifikáns változása.



Irodalomjegyzék Bacsó N. (1959): Magyarország éghajlata – Bp.: Akad. K. Bence P.-Major Gy.- Mészáros E.(1982): Fizikai meteorológia – Bp.: Akad. K. Bulla B.; Kádár L.; Kéz A.; Száva-K.J. Általános természeti földrajz – Tankönyvkiadó, Budapest 1952 EU Focus on Climate Change - European Commission – Directorete-General for the Environment – Belgium: European Communities, 2002. Justyák J. (1981): Az erdõk sugárzásfogalma - Acta Geographica Debrecina Tomus XVIII-XIX. pp.209-235 Justyák J. (1981): A Föld éghajlati képe és a hõháztartás összetevõinek alakulása a Földön (Egyetemi jegyzet) - Debrecen Koppány Gy. (1984): Az idõjárás hosszú távú elõrejelzése – Bp.: Magvetõ K. Mészáros E. (1977): A levegõkémia alapjai – Bp.: Akad. K. Nagy Dezső (et all.): Borsod-Abaúj-Zemplén megye Környezetvédelmi Programja – Miskolc: Ökológiai Intézet a Fenntartható Fejlődésért Alapítvány, 1999. Nagy Vendelné (szerk.): Magyarország – Földrajzi olvasókönyv – Bp.: Tankvk., 1976 Pálvölgyi T.- Mika J. (1990): A légkör üvegházhatása és az éghajlat - Környezet és fejl. 1990/12. pp 53-57. Péczely Gy. (1979): Éghajlattan – Bp.: Tankvk. Probáld F. (1981): Változik-e éghajlatunk? – Bp.: Gondolat K. Szász G. (1988): Agrometeorológia – Bp.: Mezõgazd. K. Urbán L. (1983): Meteorológiai ismeretek (Egyetemi jegyzet) - Gödöllő Változások a légkörben és az éghajlatban. Természet Világa, 1996/1. (különszám) 88 p. Varga-Haszonits Z. (1987): Agrometeorológiai információk és hasznosításuk – Bp.: Mezõgazd. K. Vissy K.: Szemelvények a meteorológiából –http//www.met.hu

A felhasznált képek forrásai: Bulla B. et all: (1952) Általános természeti földrajz I. pp.164; 259; 219 EU Focus on Climate Change - European Commission – Directorete-General for the Environment – European Communities, Belgium, 2002. pp.4; 6; 10; 11. Nagy Vendelné szerk.: (1976) Földrajzi olvasókönyv: Magyarország – Tankönyvkiadó, Budapest pp. 42; 44; 52; 54. Livernash R.: Valuing the Global Environment – GEF – Washington, 1998 pp.109;138; Renewable Energy World – Review issue 2001-2002 No.4. James & James ltd. London p.101


Az atmoszféra problémái

Recommend Documents