SZÉNHIDROGÉN SZENNYEZÉS KÁRMENTESÍTÉSE
Kovács Györgyi DE AMTC KIK Karcagi Kutatóintézet
Környezetszennyezés fogalma: • Környezetszennyezés a környezetet, illetve az embert közvetve vagy közvetlenül károsító jelenség, negatív környezeti hatás, amely valamely környezeti elem (föld, víz, levegő, élővilág, táj, épített környezet) fizikai, kémiai vagy biológiai szennyeződését, károsítását eredményezi. Az ember egészségére, a növény- és állatvilágra, az anyagi javakra káros hatásokat fejt ki, környezeti ártalmakat okoz, a környezeti elemek természetes tulajdonságait hátrányosan megváltoztatja, a környezeti elemeket rongálja vagy elpusztítja. A társadalom a kisajátított természeti javakat átalakítja, majd elfogyasztja.
A földtani közeg, talaj, felszín alatti víz • A földtani közeg fogalma alatt a föld felszínét és felszín alatti rétegeit (talaj, kőzetek, ásványok) értjük. • Ezen belül, a kármentesítések során leggyakrabban a talajjal kerülünk kapcsolatba. A talaj pedig a földtani közeg legfelső rétege, ami ásványi részecskékből, szerves anyagokból, vízből és élő szervezetekből áll. FILEP, (1995.) szerint a talaj különböző minőségű és méretű alkotórészekből álló, háromfázisú, heterogén polidiszperz rendszer. • Az EU Vízügyi Keretirányelve szerint a felszín alatti víz (groundwater) definíciója: minden olyan víz, amely a talajfelszín alatt, a telített zónában van és közvetlen kapcsolatban áll a felszínnel és altalajjal.
Szennyező anyagok csoportosítása: • kémiai összetétel alapján (szervetlen és szerves); • halmazállapot szerint (gázalakú, folyékony és szilárd); • a szennyezők eredete szerint (ipari, háztartási, közlekedési, mezőgazdasági); • a károsított környezeti alrendszerek szerint (levegő-, víz-, talaj-, bioszféra szennyezők)
szervetlen szennyező anyagok: -toxikus nehézfémek (Pb, Cd, Ni, Hg) szerves mikroszennyezők: peszticidek, policiklikus aromás szénhidrogén (PAH) vegyületek, poliklórozott bifenilek (PCB) és egyes származékaik ásványolaj és ásványolaj termékek
Az olajszennyezések típusai és terjedésük a talajban • A nyersolajtermékek közül a benzin, a középpárlatok és a kenőolajok okozhatnak nagyobb méretű talajszennyeződést. A folyékony gázok ugyanis a beszivárgás előtt javarészt elpárolognak, a nehéz olajok és a bitumen, pedig be sem jut a talajba. A környezeti ártalmak kiterjedése szempontjából a legveszélyesebbek a vízben oldódó mozgékony vegyületek, mert könnyen bekerülnek a talajvízbe és a vízgyűjtő területekre • Homogén, egynemű talajban az olaj által átitatott zóna közel szabályos. A talaj rétegzettsége azonban az egyes rétegek különböző áteresztőképessége miatt lényegében módosítja a szabályos profilt. Ha a leszivárgás intenzitása nagyobb, mint az adott talajréteg olajáteresztő képessége, a függőleges irányú mozgás fékeződik vagy megszűnik, s a réteg fölött megnő a folyadék oldalirányú mozgása.
Az olajszennyezések típusai és terjedésük a talajban • Ha a beszivárgott olaj mennyisége nagyobb, mint amennyit a talajvíz fölötti rétegek vissza tudnak tartani, a szivárgás egészen a talajvízig terjed. A mozgás azonban a víztükör feletti „támaszkodó” kapilláris zónában – a kapillárisok nagy víztelítettsége miatt – lelassul. Emiatt az olaj itt jelentősen feldúsul, és egy összefüggő, önálló fázist képez. További szivárgás esetén pedig a talajvíz felszínén olajlencse is kialakul .
Az olaj szétterjedése a talajban
Az olajszennyezések típusai és terjedésük a talajban • Az olaj kétfázisú heterogén rendszert képez a talajjal. Laza, száraz talajban függőleges, tömött talajban oldalirányú mozgást végez és a talajvíznél lassabban mozog, ezen felül gátolja a talaj öntisztuló képességét, és rontja a talajvíz minőségét. • Az olaj szétterjedését befolyásolja: a talaj tulajdonsága, az olaj mennyisége, minősége és az hogy adott térfogatú szennyezőanyag mennyi idő alatt kerül a talaj felszínére.
Kármentesítési technológiák : • Tisztítási elv szerint a következő csoportok alkothatók: fizikai, kémiai, biológiai, termikus • Csoportosítani lehet még a technológiákat a mentesítendő szennyező anyagok szerint: – nem halogénezett illékony szénhidrogének (pl. BTEX) – halogénezett illékony szénhidrogének (pl. kloroform) – nem halogénezett közepesen illékony szénhidrogének – halogénezett közepesen illékony szénhidrogének (pl. PCB-k) – üzemanyagok – szervetlen szennyezők (leggyakrabban toxikus nehézfémek: Cd, Cr, Hg) – radioaktív anyagok – robbanóanyagok (pl. TNT, nitroglicerin) -
Kármentesítési technológiák : Helyszín szerint alapvetően két csoportba sorolhatók: • IN SITU (eredeti helyzetben) technológiák. A szennyezett földtani közeget vagy felszín alatti vizet olyan eljárásokkal tisztítják meg, melynek során kitermelésre nem kerül sor, illetve a felszín alatti víz esetében az a munkaterületen belül visszaszikkasztásra kerül. • EX SITU (nem eredeti helyzetben) a mentesítendő közeg kitermelésével és elszállításával, vagy a kezelést követő visszajuttatással járó technológiák. Az ide tartozó eljárásokat további két alcsoportra lehet osztani, úgymint: –ex situ on site, mikor a szennyezett talajt, felszín alatti vizet kitermelik, de a tisztításra a munkaterületen belül kerül sor. – ex situ off site, mikor a kitermelt, szennyezett anyagot nem a munkaterületen, hanem egy távolabbi helyen kezelik, majd visszaszállítják eredeti helyére.
A talaj kitermelése nélküli eljárások: • Átlevegőztetési eljárások: A módszer lényege, hogy elszívják a telítetlen talajzónában lévő levegőt. Tiszta levegőt injektálnak a talaj telítetlen rétegébe. • Talajmosási eljárások: A szennyezett területet megfelelő felületaktív anyagot vagy oldószert tartalmazó vízzel mossák át, majd a szennyezett vizet tisztítják, utókezelik. • Sztrippelés: Az illékony szerves vegyületek elválnak a felszín alatti víztől a szennyezett víz levegővel érintkező felületének növelésével. A levegőztetés történhet töltetes tornyokban, diffúz levegőztetőkkel, tálcás levegőztetőkkel és permetezéssel. A szennyezők áramlása a vízből a levegőbe történik. • Biológiai lebontási eljárások: A mikroorganizmusok képesek arra, hogy termelt enzimek segítségével a szerves és szervetlen vegyületeket energia- és tápanyagforrásként hasznosítsák. • Stabilizálás : A rögzítésnél az egyik eljárás szerint a talaj pórusaiba polimerizáló vagy kocsonyásodó anyagot injektálnak, amely a szennyező anyagokat a talajhoz köti és kioldódásukat megakadályozza.
Kármentesítés a talaj kitermelésével: • Termikus eljárások: A termikus eljárások azon a tényen alapulnak, hogy az összes szerves anyag oxidálható és ezek a levegő oxigénjével reagálva gázokká és vízgőzzé alakulnak, és füstgázként távoznak a rendszerből. • Talajmosási eljárások: A kiemelt talajból a szennyezőanyagokat mosási és öblítési módszerekkel távolítják el. • Biológiai lebontási eljárások: Az on site/off site ún. bioágyas/prizmás eljárásoknál a kitermelt szennyezett talajt a kezelés előtt homogenizálják, majd mikrobiológiailag kezelik és legvégül vagy a kitermelés helyén visszaépítik, vagy deponálják, esetleg mezőgazdasági területen hasznosítják. • Szilárdítás
A megfelelő kármentesítési technológia kiválasztásának szempontjai: • a kármentesítendő közeg meghatározása • a rendelkezésre álló technológiák vizsgálata; • a beavatkozás sürgősségének és több terület esetében a fontossági sorrend megállapítása; • a szennyezett terület jellemzői; • a szennyezőanyag jellemzői; • a szennyezett terület szennyezőanyag kibocsátásának, a szennyeződés terjedésének felmérése; • a mentesítési határérték meghatározása; • mennyi a mentesítésre rendelkezésre álló idő; • milyen emisszióval és immisszióval kell számolni; • a kármentesítés milyen /humán és környezeti / kockázattal jár, ezek mérséklésének alternatívái; • a kármentesített terület utóhasznosításának lehetőségei
Környezeti kármentesítés — hatósági szempontból —
Kármentesítés Jogszabályi háttér: • 220/2004.(VII. 21.) Korm. rendelet (felszíni víz) • 219/2004.(VII. 21.) Korm. rendelet (f.a. víz, földt. k.) • 14/2005. (VI. 28.) KvVM rendelet (szűrővizsgálat) • 10/2000. (VI. 2.) KöM-EüM-FVM-KHVM együttes rendelet (f.a. víz, földtani közeg határértékei) • 91/2007. (IV. 26.) Korm. rendelet (természetvédelem)
Kármentesítés — Fogalmak —
Kárelhárítás: • A vízminőségi kárelhárítás: a vizek előre nem látható események vagy ismeretlen ok miatt rendkívüli mértékben bekövetkező elszennyeződése esetén a keletkező károk megelőzésére, elhárítására, illetőleg mérséklésére irányuló tevékenység. (régi) • A környezethasználó azonnali beavatkozást igénylő környezetkárosodás bekövetkezése esetén kárelhárítást, minden más esetben kármentesítést köteles végezni. (új fogalommeghatározás nincs)
Kármentesítés — Fogalmak —
Kármentesítés: olyan helyreállítási intézkedés, amely a felszíni víz (f.a. víz, élőhely,…) károsodásának enyhítésére, az eredeti állapot vagy ahhoz közeli állapot helyreállítására, valamint a felszíni víz (…) által nyújtott szolgáltatás helyreállítására vagy azzal egyenértékű szolgáltatás biztosítására irányul, így különösen olyan műszaki, gazdasági és igazgatási tevékenység, amely a veszélyeztetett, szennyezett, károsodott felszíni víz megismerése, illetőleg a szennyezettség, károsodás és a kockázat mértékének csökkentése, megszüntetése, továbbá monitorozása érdekében szükséges.
Kármentesítés — Fogalmak — • (A) háttér-koncentráció: reprezentatív érték; egyes anyagoknak a természetes vagy ahhoz közeli állapotban általában előforduló koncentrációja a felszín alatti vízben, illetve a talajban; • (B) szennyezettségi határérték: jogszabályban, illetve ezek hiányában hatósági határozatban meghatározott olyan szennyezőanyag-koncentráció, illetve egyéb minőségi állapotjellemzők olyan szintje a felszín alatti vízben, a földtani közegben, amelynek bekövetkeztekor a földtani közeg, a felszín alatti víz szennyezettnek minősül, figyelembe véve a felszín alatti víznél az ivóvízminőség és a vízi ökoszisztémák igényeit, földtani közeg esetében pedig a talajok többes rendeltetését és a felszín alatti vizek szennyezéssel szembeni érzékenységét;
Kármentesítés — Fogalmak — • (D) kármentesítési célállapot határérték: hatósági határozatban előírt koncentráció, amit a kármentesítés eredményeként kell elérni az emberi egészség és az ökoszisztéma, illetve a környezeti elemek károsodásának megelőzése érdekében; meghatározása a kármentesítési eljárás keretében végzett komplex értékelésen, a szennyező anyagnak a környezeti elemek közötti megoszlására, viselkedésére, terjedésére vonatkozó méréseken, modellszámításokon, mennyiségi kockázatfelmérésen alapul a területhasználat figyelembevételével; • monitoring (monitorozás): a monitoring rendszer működtetése, amely magában foglalja az észlelést, az adatok ismétlődő gyűjtését, ellenőrzését, feldolgozását, nyilvántartását, értékelését és továbbítását;
Kármentesítés — Fogalmak — Anyagcsoportonként (A) háttér koncentráció és határértékek felszín alatti vizekre A tájékoztatásul megadott - dőlt betűvel szedett, előkészületben lévő - magyar szabványok (a továbbiakban: MSZ) a szennyezettségi (B) határérték biztonságos mérésére alkalmasak.
1. Fémek és félfémek CAS szám 7440-47-3 Króm
A
(mértékegység: µg/l) B C1 C2 C3
Ki
1
50
100
150
200
K2
*k 10
20
30
40
K1
7440-48-4 Kobalt
1
20
40
75
150
K2
7440-02-0 Nikkel
5
20
50
75
100
K2
7440-50-8 Réz
10 200 300
500
1000
K2
7440-66-6 Cink
65 200 300
500
1000
K2
7440-38-2 Arzén
5
50
75
K1
Króm VI.
10
20
Kármentesítés — Általános kötelezettség —
• A már bekövetkezett pontszerű szennyező forráshoz tartozó valószínűsíthető szennyezettség esetén a köz érdekében kármentesítést kell végezni. • A kármentesítésre az köteles, aki Kármentesítésre kötelezett, aki a Kvt. 101-102/A. §-ában meghatározottak szerint felelősséggel tartozik.
Kármentesítés — Általános kötelezettség — Kvt. 101. §-ából: A környezethasználó az e törvényben meghatározott és más jogszabályokban szabályozott módon büntetőjogi, szabálysértési jogi, polgári jogi és közigazgatási jogi felelősséggel tartozik tevékenységének a környezetre gyakorolt hatásaiért. Kvt. 102. §-ából: A környezetkárosodásért, illetve a környezetveszélyeztetésért való felelősség - az ellenkező bizonyításáig - annak az ingatlannak a környezetkárosodás, illetve környezetveszélyeztetés bekövetkezésének időpontját követő mindenkori tulajdonosát és birtokosát (használóját) e g y e t e m l e g e s e n terheli, amelyen a környezetkárosítást, illetve környezetveszélyeztető magatartást folytatták.
Kármentesítés — Szakaszai — • A kármentesítés szakaszai: – tényfeltárás, amely felderítő és részletes vizsgálatból állhat; – beavatkozás; – az előző pontokban meghatározott szakaszokban, illetve azokat követően folytatott monitoring.
• A kármentesítés bármely szakasza szükség szerint megismételhető. • A kármentesítés során biztosítani kell, hogy a szennyezés ne tevődjön át más környezeti elemre
Kármentesítés — Tényfeltárás — • A tényfeltárás során: – vizsgálni kell minden olyan szennyező anyag térbeli előfordulását, melynek jelenléte a területen végzett addigi tevékenységek vagy alkalmazott technológiák alapján valószínűsíthető; – külön jogszabály (14/2005. (VI. 28.) KvVM rendelet a kármentesítési tényfeltárás szűrővizsgálatával kapcsolatos szabályokról ) szerinti szűrővizsgálatot és ennek eredményeitől függő részletes kémiai vizsgálatot kell végezni mind a földtani közegre, mind a felszín alatti vízre vonatkozóan annak érdekében, hogy valamennyi, a szennyezettséget okozó szennyező anyag előfordulása megállapítható legyen.
Kármentesítés — Tényfeltárás —
Jogszabály írja elő: • A tényfeltárást elrendelő hatósági határozat tartalmi követelményeit. • A tényfeltárási tervre vonatkozó követelményeket • A (D) kármentesítési célállapot határérték megállapításának feltételeit • Tényfeltárási záródokumentáció tartalmi köv. • Tényfeltárás elfogadásának kritériumait • Tényfeltárás alapján hozott további döntéseket
Kármentesítés — Tényfeltárás —
Tényfeltárási záródokumentáció alapján hozható döntések: • a tényfeltárás folytatása; • az (E) egyedi szennyezettségi határérték, ill. (D) kármentesítési célállapot határérték megállapítása; A telephelyen a (B) szennyezettségi határérték helyett • a beavatkozás • aelvégzésének szükségessége, és helyzet tényleges ismerete alapján beavatkozási terv benyújtása; amennyiben • mennyiségi kockázatfelmérésre támaszkodóan, a a területhasználat afigyelembevételével szennyezettség •meghaladja (D) kármentesítési hatósági határozatban megállapított szennyezettségi határérték. célállapot határértéket; Az (E) követő egyedi szennyezettségi határérték nem lehet szigorúbb • a tényfeltárást kármentesítési monitoring a (B) szennyezettségi határértéknél és nem lehet enyhébb a elrendeléséről;vizsgálattal megállapított tényleges szennyezettségi illetve a (D) kármentesítési célállapot • a kármentesítéskoncentrációnál, befejezéséről, ha további kármen-tesítési határértéknél. (=további szennyezési lehetőség kizárva) munkára nincs szükség.
Kármentesítés — Beavatkozás — • A hatóság a beavatkozási terv alapján dönt a műszaki beavatkozás elrendeléséről. • A beavatkozást elrendelő határozat tartalmi követelményei kötöttek. (a hatóság kötelezettségei!) • A beavatkozási munkák megkezdését az azt megelőző 10 nappal be kell jelenteni; felügyelőségnek + szakhatóságnak • Indokolt esetben a hatóság engedélyezi a beavatkozási tervtől való eltérést, a terv módosítását. • A felügyelőség és a szakhatóság bármikor ellenőrizheti a kármentesítést • A beavatkozási záródokumentációt a munkák befejezését követő 30 napon belül kell benyújtani a felügyelőséghez.
Kármentesítés — Beavatkozás —
Beavatkozási záródokumentáció alapján hozható döntések: • a beavatkozás elégtelensége esetén annak folytatása, • a további tényfeltárás elrendelése, • a beavatkozás befejezése a záródokumentáció elfogadásával, • a kármentesítési monitoringra kötelezés, illetve • a kármentesítés befejezése.
Kármentesítés — Kármentesítési monitoring —
• A kármentesítés különböző szakaszaiban folytatott tevékenység – környezetre gyakorolt hatását, – eredményességét, továbbá – a károsodás csökkenését, illetve megszűnését
folyamatosan, illetőleg • az egyes szakaszokat követő időszakokban – a környezeti állapot változását a kötelezett
kármentesítési monitoring keretében ellenőrzi.
Kármentesítés — Kármentesítési monitoring —
A kármentesítési foglalja annak – – – – –
monitoring
tervezését; megvalósítását; működtetését; felülvizsgálatát; megszüntetését.
magában
Kármentesítés — Kármentesítési monitoring —
• A monitoring magában foglalja: – a vizsgált környezeti elemek meghatározott paramétereinek észlelését, mérését, megfigyelését; – az észlelési, mérési, megfigyelési adatok gyűjtését, feldolgozását, nyilvántartását, rendszeres értékelését; – a monitorozást elrendelő felügyelőségi határozat szerinti tartalmú és gyakoriságú adatszolgáltatást; – értékelő tanulmány készítését, határozatban megadott gyakorisággal; – a monitorozás módosítására vonatkozó felülvizsgálati terv készítését; – a monitoring, illetve annak részét képező létesítmények felszámolására, megszüntetésére vonatkozó terv készítését.
Kármentesítés — Kármentesítési monitoring —
A monitoring záródokumentációja alapján hozható döntések: • szükség esetén a újabb tényfeltárás, vagy beavatkozás végzéséről, esetleges kiegészítéséről; • a monitorozás folytatásáról; • a monitorozás befejezéséről; • a kármentesítés befejezéséről, ha minden körülmény együttes mérlegelése azt mutatja, hogy további kármentesítési munkára nincs szükség.
KÁRELHÁRÍTÁSKÁRMENTESÍTÉS Komádi MOL Rt. Kom-26 gázkút bekötő vezeték meghibásodása Esettanulmány I.
I. feladat: KÁRELHÁRÍTÁS
II. feladat: KÁRMENTESÍTÉS
Esettanulmány II. • DE AMTC Karcagi Kutató Intézet • Karcag, Kisújszállási út 166. telephelyén 10 m3-es földalatti, gázolaj-tároló tartály megszüntetése
• Az elvégzett vizsgálatok alapján talajban 1,5 m mélységben 413 mg/kg, talajvízben 58 000 µg/l szennyezettséget mutattak ki, ami talaj esetén kis mértékben, de talajvíz esetében rendkívülien meghaladja a 10/2000. Kö-EüM-FVM-KHVM együttes rendeletben foglalt „B” szennyezettségi határétéket (100 mg/kg, 100 µg/l ).
• Tekintettel a szennyezés lebomló jellegére, a mért TPH koncentrációk nagyságára, valamint a szennyezett terület kiterjedésére, aktív kármentesítés elvégzése nem szükséges. • A területen a szennyezés csökkenésének nyomon követésére kármentesítési monitoringot kell telepíteni. A kutakból kitermelt vizet az első évben negyedévente, a továbbiakban fél évente kell bevizsgáltatni TPH-ra GC módszerrel.
A szennyezettség alakulása 60000
58000
szennyezettség (TPH µg/dm3)
50000
40000 31800 TPH µg/dm3
30000
20000
10000
5450 1740
410
0 2007
2008.04.25
2008.09.04
2008.12.29
2009.03.24
AZ ELŐADÁS ELLENÖRZŐ KÉRDÉSEI: • Ismertesse hogyan terjed az olajszennyezés talajban! • Ismertesse a megfelelő kármentési technológia kiválasztásának szempontjait! • Ismertesse a kárelhárítás és kármentesítés fogalmát! • Ismertesse a kármentesítés szakaszait!
Ajánlott irodalom: • SZABÓ I. (2002.): Szennyezett területek kármentesítése. Miskolci Egyetemi Kiadó
