Környezetben tartósan megmaradó szerves vegyületek (POP-ok) kibocsátása az atmoszférába (összefoglaló)
Dr Tajthy Tihamér témavezetõ
KGI levegõtisztaság-védelmi szakértõi team: Gulyás Ágnes, Horváth Ervin, Kutas József, Lotz Tamás, Mózer László, Pohl László
a./ Bevezetés b./ Jogszabályi háttér c./ Módszertan d./ A vizsgálat eredményei e./ Következtetések, javaslatok f./ A részletes eredmények elérhetõsége
a./ Bevezetés E fejezet emisszió katasztere alapján átfogó képet kapunk az atmoszférába történõ POP kibocsátásokról. Ennek összeállításához az alábbiakra volt szükség: -
emissziómérési eredmények,
-
emisszióforrások,
-
emissziófaktorok,
-
tevékenység-statisztikai adatok,
-
az elõzõk alapján a kibocsátások számítással való meghatározása.
A POP-ok többnyire magas hõmérsékletû technológiai folyamat melléktermékeként - nem szándékosan - kerülnek a levegõbe. Az atmoszférába kibocsátott POP-ok közül meghatározók a PAH, a dioxin/furán, a PCB és a HCB vegyületcsoportok, ezért ezek vizsgálatára összpontosítunk.
Az Aarhusi és Stockholmi POP Egyezményekkel összevontan foglalkozunk, ezért e kibocsátási leltárban a Stockholmi Egyezmény által szabályozott vegyületeken kívül foglalkozunk a kizárólag az Aarhusi Jegyzõkönyv-ben felsorolt PAH-okkal is, sõt a PCPvel (pentaklórfenol) is, amelyet a két felsorolt nemzetközi egyezmény nem említ, de – mivel ennek a POP-nak is figyeljük a kibocsátását – a teljesség kedvéért ennek az alakulását is bemutatjuk. A légköri POP kibocsátásokról sokéves adatsorok is rendelkezésre állnak, ezé rt úgy gondoltuk, hogy ezek bemutatása a jelenlegi helyzet jobb megértését segíti elõ. Az 1. Függelék mellékleteiben 1980-tól 2001-ig adjuk meg az emissziós adatokat. Az éves adatsorokat a nemzeti emissziókataszter és a nemzetközi adatszolgáltatások (Corinair, ENSZ-EGB, OECD, EU) adatai alapján állítottuk össze.
b./ Jogszabályi háttér A hulladékégetési technológiák (kommunális, veszélyes, kórházi) dioxin/furán kibocsátására a 11/1991. (V. 16.) KTM rendelet igen szigorúnak számító kibocsátási határértéket írt elõ. Olyannyira szigorút, hogy a Fõvárosi Hulladékhasznosító Mû azóta is mulasztásos jogszabálysértést követ el, mert a határértéknél magasabb a D/F kibocsátása, amíg a füstgáztisztítót föl nem szerelik. Ez a rendelet a hulladékégetésnél évenkénti méréseket is elõír. Az a kevés mérési eredmény, ami rendelkezésre áll a levegõbe jutó POP-okról, errõl a szakterületrõl származik. E rendelet immár EU adaptált változata a 3/2002. (II. 22.) KöM rendelet, amely a hulladékok égetésének mûszaki követelményeirõl, mûködési feltételeirõl és a kibocsátási határértékekrõl szól. Ebben már évi kétszeri mérési kötelezettség van elõírva. A másik - e területet is érintõ - végrehajtó jogszabályunk a 14/2001. (V. 9.) KöM-EüMFVM együttes rendelet a légszennyezettségi és kibocsátási határértékekrõl, amelyben az egyes POP vegyületekre általános technológiaikibocsátási határértékek vannak megadva (a rendeletben felsorolt “eljárásspecifikus” technológiáknak nincs POP kibocsátásuk). Mindkét említett végrehajtó jogszabályt a levegõ védelmével kapcsolatos a 21/2001. (II. 14.) Korm. rendelet foglalja egységbe. Természetesen a dioxinok és furánok mérésére a fejlett országok mûszaki szinvonalának megfelelõ mérési háttérre, eszközökre és szabványokra van szükség. Ez a háttér – ha az
2
eszközöket tekintve korlátozottan is – már rendelkezésre áll, nemzetközi összehasonlító mérések (TÜV, stb.) igazolják a hazaiak megfelelõ pontosságát. A kevés mérési adatunkkal függ össze, hogy a POP-ok kibocsátásának mérésével kapcsolatban jogalkalmazási szempontból az egyik legnagyobb probléma, hogy csak akkor követelhetõ meg a vállalatoktól a mérés, ha valamilyen jogszabályban elõírt határérték betartását kell igazolniuk. Egyelõre a hulladékégetésre vonatkozó dioxin kibocsátási határértéken kívül más – légköri POP emisszióval járó - technológiákra, nincs kibocsátási határérték elõírva. Az Aarhusi Jegyzõkönyv az V. Mellékletében csak a legjobb elérhetõ technika (BAT) alkalmazását ajánlja. A VI. Melléklet pedig rögzíti a BAT alkalmazásának határidejét, ami új helyhezkötött forrásokra a Jegyzõkönyv hatályba lépésétõl (azaz 2003tól) számított két év, míg meglévõ helyhezkötött forrásokra nyolc év. Lényeges különbség a vizek POP szennyezõdéséhez képest, hogy míg ott az esetek többségében a vizek “immissziós” állapotát vizsgáljuk és ennek mérése révén indirekt módon következtethetünk a kibocsátó szennyezõ forrásokra, a “levegõs” területen már megfelelõ “emissziós” jogszabályok (és mérések) segítik a szennyezõ források feltárását, és ezáltal a kibocsátási leltár elkészítését.
c./ Módszertan A tevékenységi, termelési adatok beszerzése az új statisztikai jogszabályok miatt nem volt mindig egyszerû: ezeket vagy a KSH kiadványaiból, vagy közvetlenül a vállalatoktól, vagy egyéb forrásból szereztük be. A számítás módszerét illetõen elsõbbséget adtunk a mérési adatoknak, ha ilyenek nem álltak rendelkezésre, akkor az EMEP/Corinair Atmospheric Emission Inventory Guidebook emissziós faktorait használtuk, ha az adott tevékenységre itt sem találtunk eligazítást, akkor a holland TNO emissziós faktorait (1997), ha ez sem tartalmazott emissziós tényezõt, akkor a UNEP Chemicals által kidolgozott Dioxin Toolkit faktorait vagy egyéb szakértõi számítások, becslések adatait vettük alapul. Hogy mikor melyiket használtuk, arra a szövegben megfelelõen hivatkoztunk. Az 1. Függelékben bemutatott POP leltárnál a POP-kibocsátó tevékenységeket igyekeztünk a nemzetközi adatszolgáltatásban szokásos SNAP kódok szerint megadni. Az utolsó év - amelyre már rendelkezésre álltak adatok - 2001 volt, ezért a függelék törzs -
3
szövegébe a 2001-es kibocsátási adatokat tüntettük fel, mint a leltár szempontjából meghatározó éves kibocsátásokat. Az egyszerûség kedvéért kördiagrammal és más módon is szemléltettük a fõbb POPkibocsátó tevékenységeket.
d./ A vizsgálat eredményei A levegõs emisszió leltárunk egyik sajátossága, hogy rendkívül kevés hazai mérési eredmény állt rendelkezésre, ezért fõleg számításokra alapozva adtuk meg az adatokat. A másik sajátosság pedig az, hogy más – hasonló adottságú és környezeti múlttal rendelkezõ - országokhoz képest csekély a POP kibocsátásunk. Ennek elsõdleges okát abban látjuk, hogy a felhasznált energiaforrások közül a földgáz-tüzelés részaránya sokkal nagyobb mint a környezõ országokban. Az energiarendszerünkben végbement változásokat és azok hátterét mutatjuk be a 2. Függelékben. A 3. Függelék pedig a POP-ok fõbb ártalmatlanítási eljárásait sorolja föl. A tüzelõanyag felhasználásban bekövetkezett, említett drasztikus változást az 1. Függelék 3. és 4. ábrája szemlélteti. Látható, hogy 1980-tól kezdve milyen ütemben szorul vissza a szilárd és folyékony fosszilis tüzelõanyag-felhasználás az összes felhasználáshoz viszonyítva. A földgáz térnyerése jól megfigyelhetõ a háztartási felhasználásoknál, ahol napjainkra a szilárd és folyékony tüzelõanyag-felhasználás az eredeti mennyiség töredékére csökkent. Ez a szerkezetváltozás többek között azzal az elõnnyel járt, hogy csökkentek a tüzelõanyagok felhasználásával összefüggõ POP kibocsátások, tekintve, hogy a gáztüzelésnek elhanyagolható POP emissziója van. Az 1. táblázatban összefoglalóan bemutatjuk azon tevékenységeket, technológiákat, amelyek atmoszférikus POP kibocsátással járnak, feltüntetve, hogy mely POP emisszióját idézik elõ.
Tüzelõanyagok, technológiák lignit barna és fekete szén tûzifa tüzelõolaj fûtõolaj
PAH
PCB
PCDD/PCDF
HCB
¤ ¤ ¤ ¤ ¤
¤ ¤ ¤ ¤ ¤
¤ ¤ ¤ ¤ ¤
¤ ¤ ¤
4
PCP
ólmos benzin ólmozatlan benzin dízelolaj kerozin kom. hulladék égetés veszélyes hull. égetés kórházi hulladék égetés szinterezés kokszgyártás SM acélgyártás konverteres acélgyártás ele ktro acélgyártás öntöttvas termelés szekunder réztermelés primer al. termelés sárgaréz termelés cementgyártás égetett mész termelés téglagyártás cserépgyártás üveggyártás kerámiagyártás aszfaltkeverés papír és kartongyártás klórtermelés diklór-etán, EDC term. hamvasztás hús füstölés dohányzás hulladék lerakók
¤ ¤ ¤ ¤ kicsi
¤ ¤ ¤ ¤ ¤ ¤ ¤
¤ ¤ ¤ ¤ ¤ ¤ ¤ kicsi
¤ ¤
¤ ¤ ¤ ¤ ¤ ¤ ¤ ¤ ¤ ¤ ¤ ¤ ¤ ¤ ¤ ¤ ¤ ¤ ¤ ¤ ¤ ¤ ¤ ¤ ¤ ¤ ¤ ¤ ¤
¤ ¤ ¤ ¤ ¤
¤
¤
¤ ¤
¤ ¤
¤
1. táblázat: A légkört szennyezõ POP kibocsátó források ¤ figyelembe vett források, kicsi = számításba vett, de elhanyagolható források
A PAH vegyületcsoport vizsgálata során – az eddigi adatszolgáltatásunknak megfelelõen az un. hat reprezentatív Borneff PAH kibocsátását adtuk meg. A holland TNO emissziós faktorait figyelembe véve a 2001. évi kibocsátás a 6 Borneff PAH-ból kb. 55,5 t volt. Az egyes kibocsátó ipari szektorok közül a háztartási tüzeléssel (ezen belül is a fatüzeléssel) kapcsolatos emissziók képezik a legnagyobb hányadot (43 %), ezt követi a primer
5
aluminiumgyártás PAH kibocsátása (24 %), majd a közlekedési szektor (fõleg a dízel olaj) PAH emissziója következik (19 %).
A dioxinok és furánok (PCDD/PCDF) a légszennyezõ anyagok közül a legtoxikusabbak, ezért kibocsátási határértékük ennek megfelelõen alacsony, pl. a hulladékégetésnél 0,1 ng/m3 . Azon kevés mérési adat, ami a POP-okról rendelkezésre áll, a kommunális és a veszélyes hulladékégetõkbõl származik, köszönhetõen a 11/1991.-es KTM rendeletnek, ami elõírta a rendszeres méréseket. Megemlítendõ, hogy a dioxin mérésekhez sokáig hiányzott a megfelelõ analitikai háttér. Ma már több nagyfelbontású tömegspektrométer van az országban és a tárca ösztönzésére a közelmúltban erõfeszítések történtek a mintavétel, mintaelõkészítés és elemzés feltételeinek egységesítésére, pontos meghatározására, figyelembe véve, hogy rendkívül érzékeny mérésekrõl van szó, ahol sok a hibalehetõség. A PCDD/PCDF kibocsátás számításánál elsõdlegesen a mérési adatokra, ill. a mérési adatok alapján szakértõi becsléssel megállapított adatokra támaszkodtunk. Ha ilyen nem állt rendelkezésre, akkor a TNO vagy a Dioxin Toolkit emissziós faktorai alapján számítottuk ki az emissziót. Ennek eredményeképpen az atmoszférikus D/F kibocsátás az országban 2001-ben kb. 74 g TEQ volt. A fosszilis tüzelõanyagok égetésébõl és a különféle ipari technológiákból származó D/F kibocsátás aránya 50-50 %. A pirogén eredetû D/F kibocsátások közül meghatározó az erõmûvek (fõleg a lignit tüzelés) kibocsátása és a lakossági (fõleg barnaszén) tüzelés emissziója. Az ipari technológiák közül az öntöttvas és az aluminium gyártás több mint a felét adja az ipari D/F emisszióknak. Feltünõ, hogy a hulladékégetés alig több mint 5 %-ot képvisel csak. Ebben nyilván a hulladékégetés szigorú hazai szabályozása is közrejátszott, mert a korábbi években lényegesen nagyobb volt e tevékenység D/F emissziója.
PCB (poliklórozott bifenil) kibocsátások A PCB-ket korábban felhasználták többek között kondenzátorok és transzformátorok szigetelõ folyadékaként, de a légkörbe nem szándékosan kerülnek, hanem különféle tüzelési és ipari technológiai folyamatok eredményeképpen. Számításaink alapján jelenleg a PCB emissziók mintegy 80 %-a a tüzelõanyag
6
felhasználásból származik és csak kb. 20 %-a az ipari technológiákból. A kibocsátott PCB mennyiség 1980-hoz képest napjainkra a felére csökkent, de a pirogén és a technológiai PCB emisszió aránya nem változott. A kibocsátás-csökkenést a tüzelõanyag felhasználás ill. a felhasználás szerkezetének változása okozta (elsõsorban a háztartási szilárd és folyékony tüzelõanyag-felhasználásból származó kibocsátás csökkent a földgázra való átállás következtében), az emisszió aránya pedig azért nem változott, mert az erõmûvek továbbra is a szilárd és folyékony tüzelõ anyagok fõ felhasználói. A teljes PCB kibocsátás 2001-ben kb. 101 kg volt, ennek már valamivel több mint a fele az erõmûvekbõl származik (ez 1980-ban még csak 36 % volt), számottevõ még az ipari és közlekedési PCB kibocsátás (10-11 %).
PCP (pentaklórfenol) kibocsátás A PCP kibocsátásban meghatározó az elektroacél-gyártás (kb. 97 %), ezért ennek alakulása határozta meg az elmúlt 20 évben az összes PCP emissziót. A fennmaradó kb. 3 % kibocsátást a kommunális hulladékégetés okozza, 2001-ben a PCP emisszió kb. 2053 g volt.
HCB (hexaklórbenzol) kibocsátás A teljes légköri HCB kibocsátás 2001-ben 4572 g volt, ennek nagyobb része az ipari technológiákból származik, és csak kb. 10 %-a pirogén eredetû kibocsátásokból. Lényegében három ipari technológia HCB kibocsátása a meghatározó: az elektroacél gyártás, a szekundér réz feldolgozás és a lakossági hulladék égetése. Ezek együtt a teljes HCB kibocsátás mintegy 85 %-át teszik ki. A fosszilis tüzelõanyagok égetésébõl származó HCB kibocsátás csökkenést fõleg a tüzelõanyag-felhasználásban bekövetkezett változások indokolták. A számítások részletes eredményeit az 1. Függelék POP leltára tartalmazza.
e./ Következtetések, javaslatok A légszennyezést okozó POP-ok leltárára különösen igaz, hogy a megalapozott döntések meghozatalához konkrét kibocsátás-mérésekre van szükség. A hulladékégetés kivételével, ahol mérési eredmények is rendelkezésre álltak, a bemutatott emissziós leltár - a
7
körülmények alapos mérlegelésével - számításokkal készült, ahol más országok mérési eredményei alapján megállapított emissziós faktorokat vettünk figyelembe. A hazai körülmények azonban eltérhetnek – el is térnek - a külföldiekétõl (tüzelõanyagok, technológiák), ezért biztosak csak akkor lehetünk a leltárunk megbízhatóságában, ha mérésekre alapozzuk számításainkat. Tekintettel arra, hogy jelenleg a POP-ok kibocsátására határérték csak a hulladékégetésnél van elõírva, itt számon is kérhetõ a rendszeres dioxin mérés az üzemeltetõktõl. Más technológiáknál – egyelõre – nincs jogszabályban rögzített kibocsátási határérték a POPokra, ezért ezekben az esetekben állami forrásból kell alapot képezni a mérések elvégzéséhez. A gyakorlatban ez pl. úgy oldható meg, hogy a felügyelõségek mérõlaboratóriumainak éves feladattervébe beépítenék a POP emisszió méréseket. Meg kell határozni, hogy mely technológiáknál milyen POP szennyezõket kell mérni és ehhez a szükséges pénzeszközöket hozzárendelni. A munka nyilván prioritás-lista összeállításával kezdõdhet, ahol a legnagyobb kibocsátó technológiákat (pl. kohászat, erõmûvek, stb.) és szennyezõ forrásokat vennénk elõre. A közelmúltban a POP-okkal kapcsolatos nemzetközi munkaértekezleteken kiderült, hogy a többi “visegrádi ország” állami pénzbõl finanszírozott többszáz mérés ismeretében állítja össze a nemzeti POP leltárát. Ha komolyan akarjuk venni a Stockholmi és Aarhusi POP egyezmények végrehajtását, akkor a mérések elvégzése nem kerülhetõ el. Ma már a dioxinok és PCB-k mérésére is rendelkezésre áll az analitikai háttér. A költségek megállapításánál a mintavétel, a minták elõkészítése és elemzése – beleértve a standardokat is – költségeit is figyelembe kell venni, ugyanakkor a mérõhelyek kialakítását az üzemeltetõktõl kellene megkövetelni. A mérési költségek csökkenthetõk, ha bekapcsolódunk a nemzetközi szervezetek által finanszírozott – elsõsorban a dioxinokra vonatkozó - mérési programmokba.
f./ A részletes eredmények elérhetõsége: - 1. Függelék: Az 1980-2001. közti idõsoros, részletes POP kibocsátási adatok - 2. Függelék: A hazai energiaszerkezet változásai az elmúlt évtizedekben - 3. Függelék: A POP-ok fõbb ártalmatlanítási technológiái.
8
--------------
9
