Az ózon története Az ózon (O3) − a földi élet szempontjából a legfontosabb nyomgáz a légkörben. Tudományos háttér. Jellemzői. Keletkezése. Sztratoszférikus ózon. Troposzférikus ózon. Trendjei. Forrásai és nyelői. Miért véd az ózonréteg? Ózonlebontó anyagok: CFC-k. Nemzetközi állásfoglalások. Ózon Protokoll és módosítások. Ha nem lenne Protokoll … . Feladatok. Kulcshatározatok. A Montreali Protokoll tanulságai.
Az ózon eloszlása a légkörben 80
MEZOSZFÉRA
60
SZTRATOSZFÉRA
40
TROPOSZFÉRA 20 km
0
50
100
150
Ózon parciális nyomás (ηb)
Tudományos háttér I. Történet 1839:
Schönbein C.F. felfedezi az ózont, miközben elektromos kisüléseket tanulmányozott.
1850-es évek: Az ózont természetes légköri összetevőként említették. 1880:
Kísérletek alapján az ózon erősen elnyeli a Nap ultraibolya (UV) sugárzását.
1881:
Hartly föltételezte, hogy a napsugárzás spektrumából hiányzó 0,3 μm-nél rövidebb hullámhosszúságú sávot az ózon nyeli el.
Updated July 2003
3
Tudományos háttér II. Történet 1913:
Kimutatták, hogy a légkör ózontartalmának legnagyobb része a sztratoszférában található.
1918:
Kimutatták, hogy a talaj közeli levegő ózonmennyisége (≈ 40 ppb) közel sem elegendő a légoszlop teljes ózontartalmának megmagyarázásához.
1920:
Dobson G.M.B. (oxfordi kutató) műszert készített a teljes légköri ózontartalom mennyiségi vizsgálatára.
1930-as évek Götz (svájci) meghatározta a maximális eleje: ózonkoncentráció szintjét (≈ 22 km). Updated July 2003
4
1. Az ózon (O3) − a földi élet szempontjából a legfontosabb nyomgáz a légkörben 1.1. Jellemzői 9 Az ózon (O3) az oxigén háromatomos módosulata ⇒ annál másfélszer sűrűbb. Neve görög eredetű – jelentése: „szagot árasztó”. 9 Színe halványkék, irritálja az orrot és a torkot, továbbá robbanásveszélyes és mérgező. 9 A troposzférában és a sztratoszférában egyaránt megtalálható, rövid tartózkodási idejű nyomgáz – ún. változó gáz.
Updated July 2003
5
9 Az ózonnak a légkörben természetes úton történő képződése és lebomlása napjainkig egyensúlyban volt. Ózon akkor keletkezik, ha az oxigén-molekulák elnyelik a 0,24 μm-nél kisebb hullámhosszúságú ultraibolya sugárzást, s akkor bomlik le, ha azok abszorbeálják a 0,29 μm-nél nagyobb hullámhosszúságú ultraibolya sugárzást. E két folyamat kombinációja egy viszonylag állandó ózonmennyiséget tart fenn a sztratoszférában, mely elnyeli a napsugárzás ultraibolya hullámhossztartományának kb. 90 %-át, elsősorban a 0,2-0,33 μm közötti tartományban. 9 Sugárzási (fotokémiai) szempontból messze a legaktívabb nyomgáz ⇒ mind térben, mind időben igen nagy a változékonysága. 9 Elnyeli a káros ultraibolya sugárzást → sztratoszférikus hőmérsékleti inverzió.
Updated July 2003
6
9 A vízgőz és a szén-dioxid után a harmadik legnagyobb üvegházgáz potenciállal rendelkező nyomgáz.
9 A légköri ózon 10 %-a a troposzférában, 90 %-a a sztratoszférában található, a legnagyobb ózontartalom 10-20 km magasságban fordul elő. Az ózon térfogati aránya a légkörben (sztratoszférikus érték): VccO3 = 10 ppmv.
9 Mértékegysége: Dobson (1 Dobson = 10-2 mm); azt a rétegvastagságot jelenti, amellyel az ózon normális légköri viszonyok mellett a Föld felszínét egyenletesen beborítaná; a légkör átlagos ózontartalma 300 Dobson (trópusokon ≈ 220 Dobson; az arktikus régióban ≈ 600 Dobson.
Updated July 2003
7
9 Az Egyenlítő közelében termelődik, a légáramlások szállítják a magas szélességek felé. 9 A legkisebb az ózonkoncentráció az Antarktisz fölötti sztratoszférában (ózonlyuk), ahol a déli félgömbi tavasz (szeptember) idején éri el minimumát.
1.2. Keletkezése 1.2.1. Sztratoszférikus ózon 9 Az ózon a molekuláris oxigénből – a Napból érkező ultraibolya sugárzás hatására – fotodisszociáció révén keletkezik. Legegyszerűbb teljes fotokémiai ciklusát a Chapman-formulák mutatják be:
Updated July 2003
8
O2 + hv ⎯→ O + O O + O2 + M ⎯→ O3 + M O3 + hv ⎯→ O + O2 O + O3 ⎯→ O2 + O2
(1)
[Egy bináris reakció szimbolikusan a következő módon írható föl: X + Y → V + W, ahol X és Y a reagensek, V és W a végtermékek. Az X + Y + M → V típusú hármas reakcióban a „harmadik test – harmadik molekula” azaz M szabályozza az energiát és az impulzust a reagensek és a végtermékek között.] [A hv szimbólumban h a Planck-féle állandó (h = 6,6262⋅10-34 J⋅s), v (s-1) pedig a sugárzás frekvenciája.]
Az (1) formulákban az utolsó reakció reprezentálja az ózonveszteséget (az oxigén újraképződik). Az előrejelzett ózonkoncentráció azonban túl magas ⇒ ózonszint-csökkentő folyamatokat (rekombináció) is – melyeket olyan nyomgázok, mint pl. a hidrogén, nitrogén és klór katalizálnak – figyelembe kell venni. Updated July 2003
9
Hidrogén katalizál: [lásd: „A vízgőz” fejezet, (1) egyenlet] OH + O3 ⎯→ HO2 + O2 HO2 + O3 ⎯→ OH + 2O2 ⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯ O3 +O3 ⎯→ 3O2
(2)
és a folyamat kezdődik újra.
Nitrogén katalizál: A sztratoszférikus ózont két természetes eredetű anyag bontja: (a) a nitrogén-monoxid (NO) és a (b) a nitrogén-dioxid (NO2). Updated July 2003
10
Eredetük a talajbaktériumok által előállított N2O. NO + O3 ⎯→ NO2 + O2 NO2 + O ⎯→ NO + O2
(3)
és a folyamat kezdődik újra.
Klór katalizál: [lásd: „A klór-fluor-karbon vegyületek” c. fejezet, (2) egyenlet] Cl + O3 ⎯→ ClO + O2 ClO + O ⎯→ Cl + O2 ⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯ O + O3 ⎯→ 2⋅O2 és a folyamat kezdődik újra. Updated July 2003
11
(4)
Becslések szerint egyetlen Cl-atom átlagos sztratoszférikus tartózkodási ideje alatt kb. 100.000 db O3 mulekulát bont le.
A klór nyelői a sztratoszférában: (a) klórnitrát (CLONO2) ClO + NO2 ⎯→ ClONO2
(5)
CH4 + Cl ⎯→ HCl + CH3
(6)
(b) sósav (HCl)
Az ózon a fotokémiai reakciók sorozatán át némely üvegházgáz elbomlásához közvetlenül, másokéhoz közvetve járul hozzá. Az ózon a középső sztratoszférában közvetlenül megtámadhatja a dinitrogén-oxidot: Updated July 2003
12
O3 + hv ⎯→ O(1D) + O2 O(1D) + N2O ⎯→ NO + NO
(7)
[O(1D): az oxigén atomok elektronikusan gerjesztett első állapotára (1D) utal.] Az N2O légköri élettartama a sztratoszférában végbemenő fotolízistől függ: N2O + hv ⎯→ N2 + O(1D)
(8)
Hasonló módon történik a CFC-k lebontása is. Az N2O (és a CFC-k) O(1D) által történő lebontásával keletkező komponensek a leginkább reakcióképes légköri összetevők.
Updated July 2003
13
1.2.2. Troposzférikus ózon A felszín közeli szennyezett levegőben az ózonképződés a következő módon történik. A 0,41 μm-nél kisebb hullámhosszúságú napsugárzás disszociálja a nitrogén-dioxidot nitrogén-monoxidra és atomos oxigénre: NO2 + hv ⎯→ NO + O
(9)
Ezután az atomos oxigén egyesül egy molekuláris oxigénnel egy harmadik molekula (M) jelenlétében, s ózont képez: O2 + O + M ⎯→ O3 + M
Updated July 2003
14
(10)
Az ózon ezt követően lebomlik, s nitrogén-dioxidot képez: O3 + NO ⎯→ NO2 + O2
(11)
Ha van napsugárzás, az újonnan képződött nitrogén-dioxid elbomlik nitrogénmonoxidra és atomos oxigénre: NO2 + hv ⎯→ NO + O Innen pedig a folyamat kezdődik újra.
Updated July 2003
15
(12)
9 A troposzférában a szénhidrogének antropogén forrásai – a nitrogén-oxidok és a szén-monoxid – elősegítik az ózon képződését. A troposzférikus ózonkoncentráció lényegesen növekszik az északi félgömbön, a déli félgömbihez képest ⇒ antropogén hatás. Az ózon keletkezése a legegyszerűbb szénhidrogénből – metánból (antropogén forrásai vannak) – magas nitrogén-monoxid (NO) koncentráció esetén (antropogén forrásai is vannak) a következő:
CH4 + OH + 9⋅O2
NO ⎯⎯→
CO2 +
1 ⋅ H2 + 2⋅H2O + 5⋅O3 2
(13)
9 A repülőgépek motorja által a felső troposzférába juttatott NO a (13) reakcióhoz hasonló folyamat révén ózontöbbletet eredményezhet. Növekvő sztratoszférikus ózonkoncentráció ⇔ globális felmelegedés? Updated July 2003
16
1.3. Trendjei • A globális sztratoszférikus ózonmennyiség 0,2 % / év sebességgel csökken. E csökkenés függ a földrajzi szélességtől, az évszaktól és a tszf. magasságtól. A legnagyobb ózoncsökkenés a magas szélességeken télen és tavasszal, valamint a középső és felső sztratoszférában tapasztalható. • Az Antarktisz fölötti ózonlyuk 9 Az 1970-es évek közepe óta képződött. 9 A mért csökkenés az ózon koncentrációjában (ami a vertikálisan integrált ózonoszlopot jelenti) elérte, sőt meghaladta az 50 %-ot a déli félgömbi tavasz idején.
Updated July 2003
17
9 Az ózonlebontás a 15-25 km magasságok között a legintenzívebb. 9 Az ózonlyukat a CFC-gázokból képződött klór és a jégkristályokból álló poláris sztratoszférikus felhők közötti heterogén kémiai kölcsönhatások hozzák létre. 9 Az ózonlyuk az 1980-as évek során fokozatosan mélyült, s ez a folyamat azóta leállt (ami azt jelenti, hogy a további csökkenés közelítőleg a 15-25 km közötti magasságok ózonmennyiségére fog korlátozódni). 9 A lyuk főként azon térség vertikális és horizontális kiterjedésére korlátozódik, ahol a sztratoszférikus felhők képződnek. 9 Az északi félgömbön a legújabb téli mérések viszonylag csekély sztratoszférikus ózonlebontást jeleznek, szemben a déli félgömbivel. Updated July 2003
18
9 Az északi félgömb magas szélességeinek enyhébb téli hőmérsékletei nem kedveznek a poláris sztratoszférikus felhők folyamatos és kiterjedt képződésének, sem a poláris örvény dinamikai stabilitásának, melyek mindegyike hozzájárul az ózonszint erőteljes csökkenéséhez a déli félgömb sztratoszférájában. •
Az ózonlyuk keletkezéséhez a téli poláris örvényes cirkuláció bizonyos fokú stabilitására van szükség ⇒ kedvező feltételek a jégszemek képződéséhez. A jégszemekből álló felhők jelenléte és az ózonszint erőteljes csökkenése viszont befolyásolják az örvény sugárzási energiamérlegét, s így annak stabilitását.
Updated July 2003
19
• A troposzférikus ózon mennyisége az északi félgömbön kb. 1 %-os évi sebességgel növekszik. Ez a növekedés az antropogén eredetű nitrogén-oxidok, metán, egyéb szénhidrogének, és a szénmonoxid kibocsátásával összefüggő fotokémiai folyamatokkal kapcsolatos. A déli félgömbön csupán egy gyenge ózontrend mutatható ki, feltehetően a kisebb mértékű antropogén eredetű légszennyezettség következményeként. • Kiszámították a globális ózonkoncentráció lehetséges változásait a kémiai szempontból aktív üvegházgázok (CH4, N2O) és a CFC-k egyidejű növekedése esetére. Az üvegházgázok légköri mennyiségének előrejelzései a 2000-től számított 50-100 évre készültek el, azonban a CFC-kibocsátásokat a Montreali Protokoll és a Londoni Indítvány szabályozta. Updated July 2003
20
Előrejelzés: az ózonszint számottevően növekedni fog az északi félgömbi troposzférában, illetve csökken a középső és a felső sztratoszférában. A troposzférikus ózonmennyiség növekedésének oka: (1) nő a metánkibocsátás, (2) nő az ultraibolya sugárzás (a sztratoszférikus ózonlebontás miatt).
(1)
A sztratoszférikus ózonmennyiség csökkenésének oka: (1) a nitrogén-oxidok és a CFC-k fölhalmozódnak.
(1)
Az ózonszint változásai jelentős éghajlati visszacsatolásokat tartalmaznak az ilyen szcenáriókban.
Updated July 2003
21
1.4. Forrásai és nyelői Forrás: természetes: (1) villámlás, (2) egyéb elektromos kisülések, (3) vegetáció [izoprén ← lombhullató fák, terpén ← tűlevelű fák]; mesterséges: (1) fénymásológépek, (2) szolárium; Nyelő: (1) légkör;
Updated July 2003
22
Tudományos háttér II. A mai tudomány
A globális ózonréteg fölépülése alapvetően a csökkenő légköri klór- és brómterhelésre vezethető vissza, azonban egyéb tényezők, mint pl. az üvegházgázok, valamint a klímaváltozás is valószínűleg hozzájárul ehhez a folyamathoz. Az ózonlebontó vegyületek együttes koncentrációja az alsó légkörben 1992-1994 között érte el maximumát, s azóta mennyiségük folyamatosan lassú csökkenő tendenciát mutat. A HCFC-k koncentrációja az alsó légkörben növekszik. A klór koncentrációja a sztratoszférában csúcs közeli, illetve elérte maximumát, viszont a brómé még mindig növekszik.
Updated July 2003
23
Tudományos háttér II. A mai tudomány (folytatás)
Az Antarktisz, az Arktisz, valamint a közepes szélességek fölötti ózonlebontás még mindig folytatódik, a CFC-gázok múltbeli emisszióinak következtében. Ez a folyamat az elkövetkező néhány év során éri el maximális értékét. A Montreali Protokoll érvényben van, s az általa megjelölt vegyületek légköri emissziója jelentősen csökkent. Az emiatt várható sztratoszférikus ózonszint növekedés a következő évtizedben fog bekövetkezni. Ha a Föld országai betartják a Montreali Protokoll összes előírásait, a sztratoszférikus ózonréteg még abban az esetben is igen sebezhető marad a következő évtizedben. Ha a Montreali Protokol sérül, illetve előírásai nem teljesülnek, az késlelteti, illetve megakadályozza a sztratoszférikus ózonréteg felépülését.
Updated July 2003
24
Miért véd az ózonréteg?
Az ózonlebontás UV-B sugárzás intenzív növekedéséhez vezet. Az intenzív UV-B sugárzás következményei az alábbiak:
A bőrrák és hályog gyakoribb előfordulása;
A növények csökkent produktivitása;
A betegségekkel szembeni immunitás csökkenése;
A műanyagok tulajdonságai hátrányosan megváltoznak;
Updated July 2003
25
CFC-k: Ózonlebontó anyagok 1928:
Feltalálják a CFC-ket;
1950-1970:
A CFC-gázok előálíltása és használata gyorsan növekszik az 1950-1970 közötti időszakban. Felhasználták aeroszolokban, hűtőszekrényekben (hűtőfolyadék), légkondicionálókban, és habok előállításához.
Updated July 2003
26
Ózonkutatások 1971:
Kimutatták a CFC-gázokat a légkörben.
1974:
Rowland és Molina a CFC-gázokat összefüggésbe hozza az ózonlebontással.
1977:
A UNEP az WMO-val együttműködve akciótervet állított össze a sztratoszférikus ózonréteg védelmére, s létrehozott egy vele foglalkozó koordinációs bizottságot (CCOL).
1985:
A brit antarktiszi expedíció által publikált megállapítások az Antarktisz fölött tavasszal megfigyelt ózonlyukról.
Updated July 2003
27
Repülőgépes ózon- és reaktív klór mérések az Antarktisz fölötti ózonlyukban, 1987 (Füstölgő fegyver...) 1,5
3000
ózonkoncentráció (ppb)
2000
1,0
1500
0,5
1000
500
reaktív klór (a skála jobbra)
antarktikus sarkvidéki levegő
0 63
64
65
66
67
68
földrajzi szélesség, °S
Updated July 2003
28
69
70
0 71
72
Reaktív klór koncentráció (ppb)
ózon (a skála balra)
2500
Ózonkutatások (folytatás) 1985:
A sztratoszférikus ózon első tudományos megbecslése.
1987:
Megfigyelések szerint minél több a klór a légkörben, annál kevesebb a sztratoszférikus ózon.
1989:
A sztratoszférikus ózonkoncentráció tudományos megbecslése a Bécsi Egyezmény és a Montreali Protokoll szerint.
1991:
Az ózonlebontás mértékének tudományos megbecslése a Bécsi Egyezmény és a Montreali Protokoll szerint.
Updated July 2003
29
Ózonkutatások (folytatás) 1994:
Az ózonlebontás mértékének tudományos megbecslése a Bécsi Egyezmény és a Montreali Protokoll szerint.
1995:
Az ózonlebontás terén végzett úttörő munkájukért három kutató (Crutzen, Molina és Rowland) Nobel-díjban részesült.
1998:
Az ózonlebontás mértékének tudományos megbecslése a Bécsi Egyezmény és a Montreali Protokoll szerint.
2002:
Az ózonlebontás mértékének tudományos megbecslése a Bécsi Egyezmény és a Montreali Protokoll szerint.
Updated July 2003
30
Nemzetközi állásfoglalások 1985:
Bécsi Egyezmény a sztratoszférikus ózonréteg védelmére. Az egyezmény felhívást tesz közzé az ózon-lebontó anyagok (ODS) emisszióinak önkéntes mértékű csökkentésére.
1987:
Montreali Protokoll menetrendet határoz meg a sztratoszférikus ózonréteget lebontó CFC-k és halonok előállításának és felhasználásának a csökkentésére.
Updated July 2003
31
Nemzetközi állásfoglalások (folytatás) 1990,92,95,97,99: A felek a londoni, koppenhágai, bécsi, montreali és a pekingi találkozókon kiegészítéseket és módosításokat hagytak jóvá a Montreali Protokollban, hogy pontosítsák / felgyorsítsák a CFC-k kiváltásával kapcsolatos terveket / intézkedéseket, valamint további ózonlebontó anyagokat vettek föl a listára. 1994:
Updated July 2003
A fejlődő országok által előállított és felhasznált halonokat kivonják a forgalomból, kivéve a rendkívül fontos alkalmazásokat. 32
Ózon Protokoll és módosítások, ratifikációs státus (Information sent to the Ozone Secretariat by the Depositary, UN Office of Legal Affairs, July, 2003) 200
Vienna Convention (185) Montreal Protocol (184)
180
London Amendment (165) Copenhagen Amendment (150)
Number of Countries
160
Montreal Amendment (101) Beijing Amendment (50)
140 120 100 80 60 40 20
Year
Updated July 2003
33
2004
2003
2002
2001
2000
1999
1998
1997
1996
1995
1994
1993
1992
1991
1990
1989
1988
1987
1986
0
A Montreali Protokoll ratifikálása (2003 július)
Azon orszá országok, melyek NEM ratifiká ratifikáltá lták a Montreali Protokollt Afganisztán Bhutan Cook-szigetek Egyenlítői Guinea Eritrea Irak
Azon országok, melyek NEM ratifikálták a Montreali Protokollt (11 ország) Updated July 2003
34
Niue Andorra Holy Sea San Marino Kelet-Timor
Nemzetközi állásfoglalások (folytatás) 1995: 1996:
1997:
Updated July 2003
A felek megegyeztek abban, hogy tízéves haladékot adnak a fejlődő országoknak az összes ózonlebontó anyag kiváltására. A fejlődő országok által előállított és felhasznált CFCgázokat, szén-tetra-kloridot és metilkloroformot kivonják a forgalomból, kivéve a rendkívül fontos alkalmazásokat. Ugyanakkor a HBFC-k felhasználását az összes résztvevő fél számára leállították. Az összes ózonlebontó anyag importja és exportja engedélykötelessé válik a Montreali Protokoll összes aláírója számára, annak érdekében, hogy az illegális kereskedelmet felügyelhessék. 35
A Föld CFC-termelése, 1950 - 2002 Source: DuPont, Worldwatch estimates and Ozone Secretariat 1400 Montreal Protocol Signed (1987) 1200 First Ozone depletion theory published (1974)
Thousand Tons
1000
800
600
400
200
0 1950
1960
1970
1980
Year Updated July 2003
36
1990
2000
2010
Pénzügyi mechanizmus – a Montreal Protokoll Multilaterális pénzügyi alapja 1991: A multilaterális pénzügyi alapot a UNDP, UNEP, UNIDO és a Világbank, mint végrehajtó szervezetek hozták létre azon célból, hogy pénzügyi és technikai segítséget nyújtsanak a fejlődő országok számára (5. cikkely), hogy képessé tegyék őket a kontroll mérések elvégzésére.
A Protokoll multilaterális pénzügyi alapja igen sikeres. Az Alap 1991 - 2002 között 1,5 milliárd USD összeget osztott szét több mint 100 fejlődő országnak, hogy kiváltsa azok CFC-fogyasztásának több mint a felét. Az Alap addig folytatja tevékenységét, amíg a CFC-gázok teljes kiváltása meg nem történik.
Updated July 2003
37
A Montreali Protokoll multilaterális pénzügyi alapjának feltöltése, 1990 – szám
időszak
1*
1991-1993
2
1994-1996
455
655
3
1997-1999
466
1.121
1996 / Costa Rica
4
2000-2002
440
1.561
1999 / Beijing
5
2003-2005
474
2.035
2002 / Rome
összeg kumulatív millió USD 200 200
év / helyszín 1991 / Nairobi 1993 / Bangkok
* 1990-ben a II/8. sz. határozat megalkotói 160.000.000 USD összegű átmeneti alapot hoztak létre, mely 1991-re 200.000.000 USD-ra növekedett. Updated July 2003
38
A Montreali Protokoll multilaterális pénzügyi alapjának kumulatív feltöltése Cumulative Replenishment (million US$)
2,500 New Replenishment
2,000 1,500 1,000 500 1991-1993
1994-1996
1997-1999
2000-2002
Replenishment Period Updated July 2003
39
2003-2005
Az MLF kumulatív juttatásai és szolgáltatásai; az ODS kiváltása, 1991– ( Source: MLF Executive Meetings Reports ) 140000 Cumulative ODP Tonnes
1400
Cumulative Funds Approved
120000 1200
1000 80000 800 60000
600
40000
400
20000
200
0
0 1991 1992 1993 1994 1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002
Year
Updated July 2003
40
US$ Million
ODP Tonnes of CFC
100000
A Montreali Protokoll multilaterális pénzügyi alapjából a végrehajtó szervezetek által kiutalt támogatások (2003. július 11.-i állapot) Szervezet 1. UNEP
millió USD 74.1
(információ áramlás, ország-programok elkészítése, intézményi megerősítés, hálózatépítés és képzés)
2. UNDP (technikai segítség és befektetési projektek) 409.0 3. UNIDO (befektetési projektek) 319.2 4. Világbank (befektetési projektek) 621.4 Összes 1.423.7 Updated July 2003
41
Átmeneti gazdasággal rendelkező (CEIT) országok
A Globális Környezeti Képesség (Global Environment Facility = GEF) szervezete támogatta az Orosz Föderációt, valamint a többi Kelet- és Közép-Európai országot (Countries with Economies In Transition = CEIT) abban, hogy végrehajtsák a Montreali Protokoll rendelkezéseit. Az Orosz Föderáció 20012-ben váltotta ki CFC- és halonelőállítását és felhasználását. A GEF 160 millió USD támogatást hagyott jóvá több, mint 18 ország számára. A támogatott országok a következők: Bulgária, Csehország, Magyarország, Lengyelország, Szlovákia, Orosz Föderáció, Szlovénia, Belorusszia, Örményország, Azerbajdzsán, Tadzsikisztán, Türkménisztán, Ukrajna, Üzbégisztán, Észtország, Kazahsztán, Lettország és Litvánia.
Updated July 2003
42
CEIT országok (folytatás)
A GEF anyagi támogatásával ezen országok együttes CFCfelhasználása az 1986-ban előállított 146.000 tonnáról 2001-ben mindössze 1.340 tonnára csökkent. Ily módon ezen országok 2001-re csaknem teljesítették a Montreali Protokoll A, illetve B mellékletében található ODS-anyagok kiváltását. A GEF további 60 millió USD kiegészítő támogatást ajánlott fel a CEIT országok számára a HCFC és a metilbromid kiváltására.
Updated July 2003
43
Eredmények
A CFC-gázok és a halonok globális előálíltása több mint egymillió tonnával (89 %-kal) csökkent 1986 és 2000 között. A globális felhasználás ugyanezen időszakban ugyanilyen mértékben (89 %-kal) csökkent. A klór légköri koncentrációja 1994-ben érte le maximumát, s azóta folyamatosan csökken. Milliónyi hályog és bőrrák kialakulását előztük meg. Ha a Montreali Protokoll előírásait az összes aláíró fél maradéktalanul teljesíti, akkor a sztratoszférikus ózonréteg várhatóan 2050-re fog teljes mértékben regenerálódni.
Updated July 2003
44
A CFC-11, CFC-12, CFC-113, szén-tetra-klorid, metilkloroform és a teljes gáznemű klór légköri koncentrációi (Source: World Resource 1998-1999, WRI) 600
3000
CFC-11
Gas Abundance in PPT
500
2500
Carbon Tetrachloride Methyl Chloroform Total Gaseous Chlorine
400
2000
300
1500
200
1000
100
500
0
0
1977 1978 1979 1980 1981 1982 1983 1984 1985 1986 1987 1988 1989 1990 1991 1992 1993 1994 1995 1996 1997
Year Updated July 2003
45
Total Gaseous Chlorine in PPT
CFC-12 CFC-113
A teljes klór mennyisége a sztratoszférában Forrás: a Tudományos Becslési Testület 2002. évi becslése
Megjegyzések
A teljes klór mennyisége a sztratoszférában elérte maximumát, illetve annak közelében van. A teljes klór és bróm mennyisége az alsó légkörben 1992-1994 között érte el maximumát, s azóta folyamatosan csökken. Az ózonlebontó anyagok (ODS) bejelentett előállítási adataival teljes összhangban, a CFC-11 légköri mennyisége a csúcsértéke közelében van, a CTC és az MCF légköri mennyisége csökken, azonban a HCFC-k és a halonok légköri mennyisége még növekszik.
Updated July 2003
46
Halonok a légkörben Measured Atmospheric Concentrations of Halon-1211 at Cape Grim, Tasmania
Measured Atmospheric Concentrations of Halon-1301 at Cape Grim, Tasmania
(Source: Stratopheric Ozone 1996)
3.6
2.4
(Source: Stratopheric Ozone 1996)
3.2
H-1301 Mixing Ratio (pptv)
H-1211 Mixing Ratio (pptv)
2 2.8 2.4 2.0 1.6 1.2 0.8
1.6
1.2
0.8
0.4 0.4 0.0
0
197 198 198 198 198 198 199 199 199 199 199 8 0 2 4 6 8 0 2 4 6 8
197 198 198 198 198 198 199 199 199 199 199 8 0 2 4 6 8 0 2 4 6 8
Year
Updated July 2003
Year
47
Ha nem lenne Protokoll, ...
2050-re az ózonlebontás mértéke az északi-félgömb közepes szélességei fölött legalább 50 %-os lett volna, a déli félgömb közepes szélességei fölött pedig legalább 70 %-os, azaz kb. 10-szer nagyobb mértékű lett volna, mint napjainkban. Az UV-B megduplázódott volna az északi, és megnégyszereződött volna a déli félgömbön, ugyanazokon a helyeken. Az ózonlebontó vegyületek koncentrációja a légkörben a jelenleginek az ötszöröse lett volna. E növekedés következményei iszonyúak lettek volna: 9 19 millióval több nem melanómás rákos megbetegedés, 9 1,5 millióval több melanómás rákos megbetegedés, 9 130 millióval több szemhályog megbetegedés.
Updated July 2003
48
Larger Ozone Losses Avoided Ozone-Damaging Stratospheric Chlorine/Bromine
20,000
Abundance (parts per trillion)
No Protocol
15,000
Montreal Protocol 10,000
5,000
Copenhagen Amendments
0 Year
20,000
Total Melanoma Deaths Non-Melanoma Deaths
18,000
Deaths Averted
16,000 14,000 12,000 10,000 8,000 6,000 4,000 2,000
Updated July 2003
0 1980
2000
2020
49 2040
Year
2060
2080
2100
Feladatok
Számos ország még nem ratifikálta a Montreali Protokoll kiegészítéseit. A fejlődő országokban folytatni kell a CFC-gázok előállításával és felhasználásával kapcsolatos kontroll méréseket: 1. A fejlődő országok az ózonlebontó anyagok (ODS) kiváltását azzal kezdték, hogy 1999. július 1.-étől befagyasztották a CFC-gázok előállítását, továbbá 2002. január 1.-étől a halonok és a metil-bromid előállítását. 2. 2005-ben a CFC-gázok és halonok emissziójának 50 %os csökkentése, illetve a metil-bromid emissziójának 20 %-os csökkentése szükséges.
Updated July 2003
50
Feladatok (folytatás)
A fejlett országokban folytatni kell a metil-bromid 2005. évi kiváltásával kapcsolatos kontroll méréseket. A mentességet kapott országokban minimalizálni kell a metil-bromid előállítását. A fejlett országokban folytatni kell a HCFC-gázok előállításának és felhasználásának a 2004. január 1.-től 35 %-kal történő csökkentésével kapcsolatos kontroll méréseket.
Updated July 2003
51
Feladatok (folytatás)
A CFC-gázoknak a fejlett országokba történő illegális áramlása aggodalomra ad okot. Ugyanakkor a fejlődő országok amiatt aggódnak, hogy egyre növekvő mértékben áramlanak országaikba CFC-gázokat tartalmazó termékek (pl. hűtőszekrények) olyan országokból, amelyek már ózon-biztos termékeket használnak. A fenti termékek karbantartása növelni fogja a CFC-gázok iránti igényt a fejlődő országokban. Az ózonlebontó anyagok (ODS) engedélyezési rendszerének a végrehajtása megoldaná ezt a problémát. A globális felmelegedés fokozni fogja az ózonlebontást. Ezenkívül, a CFC-gázok helyett alternatívaként alkalmazott HFC-gázokat, melyek – néhány felhasználási területen – globális felmelegedési potenciállal rendelkeznek, a Kyotói Protokoll szabályozza. Ezen összekapcsolódások további tanulmányozása szükséges.
Updated July 2003
52
Néhány ózonlebontó anyag (ODS) és alternatíváik globális felmelegedési potenciálja Halon-1301
10
Halon-1211
3
Carbon Tetrachloride
1.1
CFC-12
1
CFC-114
1
CFC-11
1
CFC-113
0.8
CFC-115
0.6
Methyl Bromide
0.6
HCFC-141b
0.11
Methyl Chloroform
0.1
HCFC-142b
0.065
HCFC-22
0.055
HCFC-124 0.022 HFC-32 HFC-134a
11000
10000
9000
8000
7000
6000
5000
4000
3000
2000
1000
0
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
Global Worming Potential (20 Year, CO2 = 1)
Ozone Depletion Potential (CFC-11 = 1)
(Source: Scientific Assessment of Ozone Depletion)
(Source: The Montreal Protocol)
Updated July 2003
53
10
11
Kulcshatározatok
XI/9. sz. határozat azon berendezések és termékek exportjának az ellenőrzéséről, melyek folyamatos alkalmazása a Montreali Protokoll A és a B mellékleteiben felsorolt anyagokon alapszik. A határozat azt javasolja minden egyes félnek (országnak), hogy törvényi rendelkezéseket hozzanak (beleértve a termékek és berendezések megfelelő azonosítását) annak érdekében, hogy szabályozhassák azon termékek, berendezések, vegyszerek és technológiák exportját és importját, melyek folyamatos alkalmazása a Montreali Protokoll A és a B mellékleteiben felsorolt anyagokon alapszik.
Updated July 2003
54
Kulcshatározatok (folytatás)
XI/9. sz. határozat olyan országok névsorának fölállításáról, melyek nem gyártanak otthoni felhasználásra, illetve nem kívánnak importálni olyan termékeket és berendezéseket, melyek folyamatos alkalmazása a Montreali Protokoll A és a B mellékleteiben felsorolt anyagokon alapszik. A határozat önkéntes alapon felkéri a feleket (országokat) arra, hogy ne gyártsák otthoni felhasználásra a határozatban felsorolt termékeket és berendezéseket, és ne engedélyezzék ilyen termékek és berendezések importját semmilyen forrásból, továbbá informálják a Titkárságot, hogy nem kívánnak importálni ilyen termékeket és berendezéseket.
Updated July 2003
55
Kulcshatározatok (folytatás)
A Titkárság kezeli ezen országok listáját, amit rendszeresen frissít, s évente kiküldi azt a Montreali Protokollt aláíró országok számára. XIV/7. sz. határozat az ózonlebontó anyagok (ODS) kereskedelmének ellenőrzéséről, valamint az ODSek illegális kereskedelmének megakadályozásáról. A határozat inter alia (többek között) felkéri a Montreali Protokollt aláíró országokat, hogy jelentsék az Ózon Titkárságnak az ODS-ek illegális kereskedelmének kapcsolatos teljesen bizonyított eseteket, hogy megkönnyítsék az információ cserét. A felek részéről továbbított ilyen információkat a Titkárság rendszeres időközönként elküldi a Montreali Protokollt aláíró országoknak.
Updated July 2003
56
Az engedélyezési rendszer A Protokoll 4B (Engedélyezés) cikkelye
Minden egyes résztvevő (Montreali protokoll) országnak 2000. január 1.-étől be kell vezetnie egy engedélyezési rendszert az ózonlebontó anyagok importjára és exportjára, valamint három hónapon belül jelentenie kell a Titkárságnak e rendszer létrehozását és beindítását.
Updated July 2003
57
Teljesítés
A Montreali Protokoll hatékony végrehajtása, valamint az ózonlebontó anyagok kiváltása terén elért számottevő eredmények jelentős mértékben az alábbiaknak tulajdoníthatók: (a)
A teljesítés hatékony ellenőrzése a Montreali Protokollt aláíró felek, illetve a Végrehajtó Bizottság részéről.
(b)
A Montreali Protokoll pénzügyi mechanizmusa a Multilaterális Alap, valamint a Globális Környezeti Képesség (GEF) szervezete részéről.
(c)
Az információs jelentés Titkársági felügyelete nyomon követi a Protokollt aláíró országok részéről szükséges teendőket, s a megfelelő intézkedési javaslatokat.
Updated July 2003
58
Fejlődő országok
1988-ban a fejlődő országok részesedése a CFC-gázok összes előállításából 5,2 % volt. 2000-ben ez az arány már 58 % volt. A halonok termelésében a megfelelő paraméterek a következők: 1988-ban 5,7 %, míg 2000-ben 93 %.
Updated July 2003
59
A Montreali Protokoll tanulságai
Elővigyázatosságból megállapított alapelvek; Fenntartható fejlődés; A tudomány és a politika integrációja; A fejlődő országok sajátos helyzetének felismerése; Nemzetközi együttműködés szükségessége a határokon átívelő környezeti problémák megoldására; Közös, de differenciált felelősség az egyezményt aláíró felek részéről; Rugalmasság a tudományos és technológiai fejlődés folyamatos figyelembe vétele terén.
Updated July 2003
60
