Környezetvédelem Levegıtisztaság-védelem
A Légkör szerkezete-troposzféra • • • • •
Troposzféra A légkör legalsó rétege, átlagos vastagsága 10-12 km. Az egyenlítıi vidékeken 18-19 km-es magasságig húzódik, a sarkvidékek felett viszont mindössze 6-8 km vastag. felhı (troposz) itt van a légkör vízgıztartalmának 99%-a, így itt zajlik a felhı- és csapadékképzıdés is. Fı jellemzıje, hogy benne a hımérséklet a magassággal csökken, 100 méterenként átlagosan 0,65 °C-kal . Felsı határán ezért –50 °C az átlaghımérséklet (az egyenlítıi vidékek felett –80 és –90 °C is lehet). A felhı- és csapadékképzıdésen kívül a troposzférában zajlanak a nagy függıleges (vertikális) és vízszintes (horizontális) légmozgások is. Ezért a troposzférát idıjárási rétegnek is nevezik.
•
A troposzférában van a légkör tömegének 80%-a. A légkör szerkezete
A Légkör szerkezete-sztratoszféra • Sztratoszféra • A troposzféra és a sztratoszféra közötti légréteg neve tropopauza (pauza = szünet). A tropopauzában megáll a hımérséklet csökkenése, a sztratoszférában pedig emelkedni kezd. Ennek oka az ózonréteg jelenléte, amely kb. 25-30 km-es magasságban húzódik (a sztratoszféra az ózonréteg miatt kapta a nevét; sztratosz = réteg). Az ózonrétegben ugyanis elnyelıdik a Nap nagy energiájú ultraibolya sugárzása, ezáltal a levegı felmelegedik. A sztratoszférában a levegı hımérséklete a magassággal végig emelkedik. A sztratoszféra felsı határa átlagosan 50 km-es magasságban van, ahol a levegı hımérséklete megközelíti a földfelszínen mért átlagos értéket, azaz a +15 °C-ot.
Az ózon kialakulása
A Légkör szerkezete-mezoszféra A sztratoszféra és a mezoszféra között a sztratopauza helyezkedik el. A sztratopauzában ismét csökkenni kezd a levegı hımérséklete, s ez a mezoszféra egész területén folytatódik. A mezoszféra a légkör leghidegebb része. Felsı határán (kb. 85 km) –100 °C az átlagh ımérséklet, de mértek már –183 °C-ot is. A mezoszférába különféle módszerekkel juttatják el a mőszereket: hılégballonokkal, rakétákkal, repülıgépekkel. Megismerése azért is fontos, mert nagy jelentısége van az őrhajózás szempontjából. Az őrhajók Földre való visszatérésekor itt történik a fékezés leglényegesebb része.
A Légkör szerkezete-termoszféra •
A mezoszférát és a termoszférát a mezopauza választja el egymástól.
•
A termoszférában erıteljesen emelkedni kezd a hımérséklet és rövidesen megközelíti a +1000 °C-ot. Innét kapta nevét is (termos z = hı, meleg; görög). Ez a nagy hımérséklet úgy magyarázható, hogy a Napból érkezı rövidebb hullámhosszú sugarak (gamma, röntgen, ultraibolya) a légkör anyagait erıteljesen felmelegítik. A termoszféra 1000 °C-os átlago s hımérséklete erıs naptevékenység esetén 3000 °C-ig emelkedhet, mert ilyenkor a sugárzás mennyisége megnövekszik. Északi fény A Nap sugárzásának hatására a termoszférában lévı atomok egy része ionizálódik, így az elektromosságot jól vezetı, ún. ionizált rétegek keletkeznek (innen ered az ionoszféra elnevezés). Ezekrıl visszaverıdnek a rövidhullámú rádióhullámok, amit a földi rádióösszeköttetések megteremtése során ki is használnak.
Északi Fény(Aurora borealis)
A Légkör szerkezete-exoszféra • Exoszféra • A termoszférát és az exoszférát a termopauza választja el egymástól. Az exoszféra a Föld légkörének legkülsı rétege (exosz = külsı, görög). A légkör felsı határát nem tudjuk pontosan megállapítani. Az exoszféra hımérséklete kb. 1000 °C, s ez az érték a magasság növekedésével nem változik
A Légkör szerkezeteMagnetoszféra •
• • • •
Tudjuk, hogy a mai elméletek szerint a maghéjban (külsı magban) végbemenı anyagáramlások hozzák létre a Föld mágneses terét. A mágneses tér mágneses erıvonalakból áll. Az erıvonalak alakját a napszél módosítja, így a Föld mágneses tere nem szimmetrikus. A legújabb kutatások szerint a Föld mágneses erıtere elektromosan töltött részecskéket tart fogva 60-100 ezer km-es (!) magasságig. A hatvanezer kilométeres érték a Nap felıli oldalon, míg a százezer kilométer a napszél által kialakított „uszályban” jellemzı. Magnetoszféra A mágneses tér egyéb részein – különösen a sarki hasadékoknál – a magnetoszféra felsı határa jóval alacsonyabban húzódik, olykor még a termoszférába is áttevıdhet. A légkör kémiai szerkezete A magasság növekedésével megváltozik a légköri összetevık aránya is. Ennek alapján a légkör homoszférára és heteroszférára tagolható.
Levegıtisztaság-védelem • Légkör- aerodiszperz rendszer • Alapgázok: 78,10% Nitrogén 20,93% Oxigén 0,93% Argon 0,03% Szén-dioxid 0,01% Hidrogén és egyéb nemesgázok • Vendéganyagok: vízgız (egyenlítı 3-4%, mérséklet övben 1%); CH4, H2S, SO2, NH3, NOX • O3, 222Rn
Szennyezı anyagok • • • •
Elsıdleges sz.a. Másodlagos sz.a. Természetes öntisztulás Ülepedés (szedimentáció); Kihullás (fall-out – radioaktív anyagok esetén); Impakció és precipitáció (termo és elektroprecipitáció) • Ad- és abszorpció (gázok) • Kondenzálódás (rain out) és kimosódás (wash out) (csapadék)
A levegı fizikai állapotváltozói • Éghajlat, idıjárás • Meterológiai észlelések (hımérséklet légnyomás, páratartalom stb.) • Szelek – 8-10 m/s-nál nagyobb – jelentıs turbulencia • Inverziós réteg melegebb az alatta lévı légrétegnél, ha 700 m alatt helyezkedik el veszélyes, 300 m alatt kritikus. • Felhızet • Nedvességtartalom és csapadékképzıdés: • kb. 10µm-es ködszemcsék – felhıalkotók • kb. 10µm-nél nagyobb ködszemcsék - csapadékalkotók
A levegıszennyezés forrásai • 1. Pontszerő források (koncentrált paraméterő): A légszennyezı anyagok koncentrációja és a hordozó gázok térfogatárama, ezáltal a környezetbe lépı káros anyagok mennyisége egyértelmően meghatározható. (pl.: kémény, szellızı, kürtı) • 2. Felületi források ( szórt paraméterő vagy diffúz): a szennyezı anyagokat kibocsátó felület nagysága meghatározható, de a hordozó gáz térfogata és sebessége nem. • 2.a vonalas légszennyezı források: vasútvonalak, víziutak, légifolyosók
Mérési alapparaméterek: • Gáz állapotú szennyezık: mg/m3; mg/Nm3 • Térfogatarányú koncenrtáció becslés: ppm=cm3(sz.a.)/m3(levegı) • Tömeg szerinti koncentráció: ppm=(V/M)k , ahol V sz. gáz moláris térfogata cm3/mmol M a sz. gáz moláris tömege mg/mmol k, a tömeg szerinti koncentráció mg/m3
• • • • • • • • •
Por- és ködszennyezıdés Tömeg szerinti vagy porterhelés: mg/Nm3 Részecskeszám szerinti koncentráció db/m3 Szóródás megadása: pormennyisége g/(m2×hónap) (t/km2 × év) Gáznemő közegben diszpergált részecskék ülepedés szempotjából történı csoportosítása: 1000-10µm - gyorsan ülepedı 10-0,1 µm - lassan ülepedı, stabil aeroszolok 0,1-0,001µm – nem ülepedı gázokhoz hasonlóan viselkedı tartomány
Egészsége károsító hatás • • • • • • • • • • • •
CO: karboxi-hemolgobin;16-20% öntudat tompulása, reakcióképesség csökkenése; 45%-nál munkaképtelenség; 60-80% esetén néhány órán belül halál. SO2: szem és felsılégutak nyálkahártyájának irritációja; alsólégutak csillószıreit károsítja; zavarja a fehérje anyagcserét, izgatja az idegvégzıdéseket. NO: (vízzel érintkezve sav keletkezik); tüdıt roncsolja, véerek tágulását eredményezi; a légutak nyálahártyáját izgatja. Szénhidrogének: (pl.:3,4-benzipirén) Karcinogén hatás Cl: oxidáló, roncsoló hatású HF:izgatja a légutakat; „égési sebek” NH3: 0,5 mg/dm3 felett - könnyezés, szemfájdalom és gyulladást okoz. 0,7 mg/dm3 felett – légzési és keringési zavarok, szívgyengeség, halál. Lebegı szilárd részecskék: 0,25-10 µm - legveszélyesebbek 10 µm -nél nagyobbak - felıslégutakig jutnak 0,25 µm -nél kisebbek – kikerülnek a tüdıbıl
A hazai szabályozás rendszere • 21/1986. (VI.2.) kormányrendelet szerint a levegıtisztaság-védelmi szabályozás célja az emberi egészség és környezet megóvása érdekében a káros légszennyezés megelızése, csökkentése, illetve megszüntetésére vonatkozó szabályok megállapítása. • Helyhez kötött forrásokra 4/1986. (VI.2.) • Mérési szabványok 5/1990. (XII.2.) – MSZ 21854 szmszabványra való hivatkozással.
A szabályozás kapcsolata a terület tervezéssel • Kiemelten védett területek (I. kategória), ahol alevegı tisztaságának védleme fokozottan indokolt -Tilos az 1. veszélyességi osztályba tartozó légszennyezı anyagot kibocsátásával. -Csak kénmentes tőzelı- vagy főtıolajat, kokszot és fát szabad használni. • Védett területek (II. kategória) az ország többi területe, ami nem tartozik az elızı kategóriába, az összefüggı lakossági területekkel nem érintkezı ipari és mezıgazdasági területekre alacsonyabb levegıtisztaság-védelmi határértékek állapíthatók meg.
Imissziószabályozás • • • • • • • •
Rövid idejő határétékek: 24, órás kibocsátás, 30 perces kibocsátás Hosszú távú határétékek (Iév) Légszennyezı anyagok: 1- kifejezetten veszélyes 2- veszélyes 3- mérsékelten veszélyes 4- kevésbé veszélyes
Emisszószabályozás • Területi kibocsátási határérték, tecnológiai határérték • Pont források: En=Ef×K1×K2 (kg/h) Ahol, Ef - kibocsátási faktor a magasság függvényében (kg/h×m3/µg) K1 – 24 órás levegıminıségi határérték – In(µg/m3) K2=(100-terhelési index)/100 Terhelési index ( ország területére és szennyezıanyag típusra): Ef=Ef,i/n n = épületforrások száma (azonos paraméterek mellett!)
• Épületforrás: (ha lakóépülettıl 20 méterre) En= k×V×N×10-6 (kg/h) Ahol, k - munkahelyi koncentráció (mg/m3) V - épület légtérfogata (m3) N – óránkénti légcsere (h-1), természetes szellızés esetén N=5
Szabályozás gyakorlati alkalmazása – Bírságok (Ft/év) • Légszennyezési alapjárulék 1975. január 1-tıl légszennyezési bírság • Pontforrás alapbírsága: B= (E-En)×t×b1 ahol, E – tényleges kibocsátás negyedéves átlagértéke (kg/h) En - kibocsátási határérték (kg/h) t – üzemórák száma/negyedév b1 – bírságkulcs (Ft/kg) (függ Z=E/En-táblázat)
• Épületforrás alapbírsága: Bé= (E-En)×t×b2 ahol, E – tényleges kibocsátás negyedéves átlagértéke (kg/h) En - kibocsátási határérték (kg/h) t – üzemórák száma/negyedév b2 – bírságkulcs -táblázat
• Felületi forrás: Bf=A×b3×(t/8760) Ahol, A – a kibocsátó felület nagysága (m2) t- az idıszakos források légszennyezésének idıtartamam (h/év) 8760 – naptári év óráinak száma (h/év) b3 – bírságkulcs (Ft/m2)
• A bírságoka Környezetvédelmi alapokba folynak be, amelyekkel a miniszter, illetve a megyei önkormányzatok rendelkeznek • 10/1986 (IX. 24.) OKTH rendelkezés szerint Budapesten, Baranya, Borsod-Abaúj-Zemplén, Komárom és Veszprém megyében kell képezni az azok területén befizetett bírságok 50%-ból • Felhasználása: • Levegıtisztaság-védelem • Veszélyes hulladékok • Zaj- és rezgésvédelem • Védett természeti értékek megırzése
Védekezési lehetıségektechnológiák • Portalanítás: -Mechanikai leválasztók -Elektrosztatikus leválasztók -Porszőrık (pl. kerámiabetét – olaj- és vízcseppek leválasztása • Gáztalanítás: -átbuborékoltatás
Gáztiszítás
• Nedves gázmosók: -Permetezı mosók -Töltetes tornyok -tányéros tornyok -nedves dinamikus berendezések -nedves centrifugális berendezések -Venturi-mosók
Egyéb eljárások • Adszorpció (aktív szén) • Kémiai reakciók: CH4+4NO2=4NO+CO2+2H2O (Pt, Pd) CH4+2O2=CO2+2H2O CH4+4NO=CO2+2N2+2H2O
Gépkocsik • • • •
CO; CH; NOx-emissziók Benzinek ólomtartalma Nemesfém katalizátorokat mérgezi Gázolajok magas kéntartalma
Új motortechnológiák (HONDA) • CVCC (Compound Vortex Controlled Combustion) • Segédkamra a gyújtógyertyánál fıkamrával a toroknyílás köti össze • Segédkamrában - dús keverék –szívásütem • Sőrítéskor a dúsabb keverék hamarabb gyullad,a fıkamra keveréke O2 feleslegben ég el.
Magyarországi helyzet
A levegıminıség és egészségi hatások értékelése DEPSEE modell
D: alapfolyamatok Évente megtett utaskilométerek száma Magyarországon, 1996-2001
A közúti közlekedés üzemanyag fogyasztása Magyarországon
9000
16
8000
14
7000
12 10 MJ / fı
utaskm / fı
6000 5000 4000
8 6
3000
4
2000
2
1000
0
0 1996
1997
személygépkocsi
1998 busz
1999
villamos/trolibusz/metró
2000 vonat
2001 kerékpár
1996
1997 benzin
1998
1999 gázolaj
2000 autógáz (LPG)
2001
P: Környezetre gyakorolt Összes kibocsátás
Szilárd anyag kibocsátás
160
2500
140 szilárdanyag-kibocsátás (kt)
emisszió (kt)
2000
1500
1000
120 100 80 60 40
500 20 0
0 1996 Ipar
1997 Energiaipar
1998
Lakosság & szolgáltatások
1999 Közlekedés
2000 Mezıgazdaság
1996 Ipar
1997 Energiaipar
1998
Lakosság & szolgáltatások
1999
2000
Közlekedés
Mezıgazdaság
Légszennyezı anyagok emissziója hazánkban •Magyarországon a levegıszennyezı anyagok emissziója 1996 és 2000 között 16%-al csökkent.
teljes
•A kibocsátott légszennyezıanyagok 31%-ért az ipar és 28%-ért az energiaipar a felelıs.
Nemzetközi összehasonlítás Kibocsátott légszennyezı anyagok mennyisége
Légszennyezı anyagok kibocsátása Magyarországon és Európa néhány országában, 2000
9000
NH3 8000
CO Nox PM10
Kibocsátott mennyiség(kilótonna)
7000
SO2 6000
5000
4000
3000
2000
1000
Forrás: www.ehind.nl
0 Cs ehors zág
Ném etors zág
Magyarors zág
Hollandia
Rom ánia
Szlovákia
Spanyolors zág
Országok
Országos programok, nemzetközi egyezmények NKP –I: ipari és kommunális eredető emisszió csökkentés NKP – II: energiafelhasználás csökkentése, energiahatékonyság növelése, közlekedési rendszer modernizálása. Helsinki Egyezmény, Oslói Egyezmény, Genfi Egyezmény, Aarhusi Egyezmény, Götheburgi Egyezmény, Szófiai Egyezmény.
Imisszió Települések légszennyezettség Települések levegıminısége a határérték túllépések alapján SO2, NO2, ülepedı lepedı por összesítve 1997
Települések levegıminısége a határérték túllépések alapján SO2, NO2, ülepedı lepedı por összesítve 2001
Ózon tekintetében nem a településeken, hanem a jóval távolabb esı, regionális háttérterületeken kell nagyobb, határértéket is meghaladó expozícióval számolni, elsısorban a nyári hónapokban
Budapesti imisszió értékelése A hazai napi határértéket (100 µg/m3) meghaladó szálló por (TSP) szennyezettség okozta lakossági expozíció Budapesten.
A 40µg/m3 éves átlagértéket meghaladó lakossággal súlyozott NO2 okozta expozíció Budapesten 3
3
µg/m x év
3
NO2, µg/m
10
TSP, µg/m
lakosság aránya
100%
100
90%
90
80%
80
70%
70
71-90nap
60
50%
50
40%
40
30%
30
8
80
6
60
11-30nap
0-10nap
20
10%
10
0%
0 1996
1997
1998
1999
2000
61-80 µg/m3
81-100 µg/m3
4
40
0 nap
20%
41-60 µg/m3
51-70nap
31-50nap
60%
100
2
20
0
0
TSP éves átlag
1996
1997
1998
1999
2000
NO2 éves átlag
Biológiai légszennyezık Parlagfő pollen napi maximális értéke (pollenszem/ m3 levegı)
Parlagfő napi maximum nagysága 1992-2003. 1800 1600 1400 1200 1000 800 600 400 200 0
Parlagfő napi maximum nagysága 1992-2003. 1600 1400 1200 1000 800 600 400 200
Debrecen
Gyır
Kecskemét
Nyíregyháza
Pécs
20 03
20 02
20 01
20 00
19 99
19 98
19 97
19 96
19 95
19 94
19 93
19 92
02
01
03 20
20
20
99
00 20
97
98
19
19
96
Budapest
19
95
19
19
94 19
93 19
19
92
0
Zalaegerszeg
A: Politikai szabályozás -magyar jogszabályok összehangolása az EU irányelvekkel -1999/30 EK Közösségi Irányelvbıl átvett határértékeket nemzeti határértékekkel egészítették ki.
14/2001. (V. 9.) KöM-EüM-FVM együttes rendelet a légszennyezettségi határértékekrıl, a helyhez kötött légszennyezı pontforrások kibocsátási határértékeirıl
E: Egészségi hatás Légzıszervi megbetegedések okozta mortalitás A tüdırák okozta mortalitás Magyarországon és az EU átlag
Légzıszervi megbetegedések okozta mortalitás (BNO-10: J00-J99)
140
100
120
80 70 Czech Republic 60
Germany
50
Hungary Romania
40
EU average 30 20
standardizált halálozás 100 000 fıre*
stardardized death rate per 100 000 *
90
100
80
60
40
20
10 0 1992
1993
1994
1995
1996
1997
1998
1999
2000
0 1992
1993
1994
M a g y a r o r s z á g , fé r fia k
standard: European standard population of 1976 Forrás: European health for all database, WHO Regional Office for Europe, Copenhagen, Denmark
1995
1996
1997
E U á tla g , fé r fia k
1998
1999
M a g y a ro rs z á g , n ı k
2000
2001
2002
E U á tla g , n ı k
*standard: 1976. évi európai népesség Forrás: HFA, Health for All Database, WHO Regional Office for Europe, Copenhagen, Denmark
Magyarországon az elmúlt néhány évben a légzıszervi megbetegedések miatti halálozások csökkenı tendenciát mutatnak Férfiak körében a tüdı daganatos halálozása jelentısen gyakoribb, mint az EU országaiban Nık körében a 2. leggyakoribb daganatos halálok
A szálló por szennyezettség csökkentésének környezet-egészségügyi hatásbecslése A PM10 koncentráció rövid távú csökkentésének hatását (ha az 50 és 20 ug/m3 napi átlagkoncentráció feletti értékeket lecsökkentjük 50 és 20 ug/m3 –re, illetve minden nap csökkentjük a napi átlagkoncentrációt 5 ug/m3rel) összehasonlítva a hosszú távú levegıminıség javítás hatásával (az éves átlagkoncentráció lecsökkentése 40, illetve 20 ug/m3-re, és az éves átlagkoncentráció 5 ug/m3-rel való csökkentése), megállapítható, hogy a hosszútávú levegıminıség javításával jelentısen több emberélet menthetı meg.
A napi, 50, illetve 20 µg/m3 feletti PM10 átlagkoncentráció lecsökkentése 50, illetve 20 µg/m3-re, valamint naponta 5 µg/m3-rel - potenciális nyereség, Budapest, 1999
Többlet halálesetek száma, és 95% CI Azoknak a napoknak a száma évente, PM10 amelyeken a koncentráció koncentráció meghaladja a 20, ill. 50 µg/m3-t 50 µg/m3 16 20 µg/m3 5 µg/m3
289
középérték alsó érték felsı érték
7,1
4,7
9,4
173,1
115,7
230,3
82,7
54,9
110,6
A levegıminıség hosszú távú javításával hány ember élete menthetı meg: az éves átlag PM10 koncentráció lecsökkentése 40, 20 és 10 µg/ m3-re, és 5 µg/ m3-rel Többlet halálesetek száma, és 95% CI középérték 40 µg/m3 20 µg/m3 10 µg/m3 5 µg/m3
0,0 1053,3 2117,4 559,6
alsó érték 0,0 637,1 1270,2 339,8
felsı érték 0,0 1476,0 2992,2 781,2
Allergiás megbetegedések •A légzıszervi megbetegedések kialakulása összefügg a légszennyezéssel. •A nem TBCs betegek száma 1990-óta nı. • Az asztmás betegek száma megháromszorozódott. •Az újonnan regisztrált allergiás betegek aránya 64%. •Az elmúlt 9 évben a rhinitis allergicában szenvedı betegek száma megduplázódott és az évi átlagos növekedés is nagyon magas.
A Rhinitis allergica gyakorisága Forrás: Az Országos Korányi TBC és Pulmonológiai Intézet adatai
2000. év 1990-2002. Rhinitis allergica morbiditás alakulása Magyarországon 160000 Összes beteg 140000
Új betegek
Betegszám
120000 100000 80000 60000 40000 20000 0 1990
1994
1995
1996
Forrás: Országos Korányi TBC és Pulmonológiai Intézet
1997
1998
1999
2000
2001
2002
• Mi is az üvegházhatás? • Milyen hatással van a bioszférára?
Természetes üvegházhatás: Observed Warming Effect o o 477 C 523 C o
15 C o
-47 C
o
33 C o
10 C
Without Warming o -46 C o
-18 C o
-57 C
CO2 és a hımérséklet
CO2
élettartam források: befogadók:
50-200év légzés, égés fotoszintézis, talajszerves anyag, wetland, oldódás az óceánokban
Source: Vitousek 1994. Ecology 75: 1861-1876
Metán élettartam
források:
10 év
Wetlands, kérıdzés, kıszén & földgáz termitek, vízi üledékekben befogadók: reagál a troposzférikus OH,talaj mikrobiák
Nitrogén oxidok
élettartam
150 év
források: denitrifikáció, nitrifikáció Nitrogén fixáció légkörbıl (biotikus és abiotikus), égés befogadók: Fotokémiai lebontás a légkörben
CFC’s
CFC’s élettartam 7-400év “főtési potenciál” 4000-7000 források: ipari elıállítás, aeroszolok, habok,oldószerek, hőtık befogadók: Fotoaktív lebontás a sztratoszférában Az ózonlyuk kb. 2050-re záródhat….
Ózon károsítás
A Szmog kialakulásához vezetı tényezık • Magas légnyomású rendszerek • Ipari légszennyezés • Lakóterületek súlyosbodó légszennyezés (hidegben nagyobb köszén fogyasztás )
• Inverziós légréteg(ek) kialakulása
“London Fog” • 1200’s: – A légszennyezés jelentıs környezeti probléma – A széntőzelés a legnagyobb forrás
• 1661: – Fumifumugium, John Evelyn “hellish and dismall cloud of sea-coale” lay over London… “all noisome trades shoulde be bannished from the citie proper.”
• 1813—1948: – a füst és köd akut elıfordulása – 1813, 1873, 1882, 1891, 1948…
London, UK 1952 Central London: 48 óra < 50 m látótávolság
Egy hétig, a látótávolság nem haladja meg az 500 m-t
Fotokémiai szmog • Smoke + Fog • SO2 smog elsıként, ipari eredető • Napjainkban inkább fotokémiai smog, Ózon Miért nem jó az Ózon? – – – –
Csökkenti a látótávolságot Szem irritáció Anyagkárosító hatás (kontamináció) Sejt károsító
• Ózon határérték (NAAQS): maximum 120 ppb óránként, 80 ppb 8 óránként • 3 összetevı: UV, hidrokarbonátok, NOx – közlekedés
Kialakulás 1. Primer O3 kialakulás
O2 + O + M → O3 + M
2. Primer fotokémiai reakció, mely Oxigén eredményez:
NO + hv λ < 420 nm → NO + O 2 3. O3 also reacts with NO
O3 + NO → NO2 + O2
Vajon a magas O3 szint az autópályák ára ?
a reakció 3. gyors az ózon szinte alacsony marad, hacsak a NO szint nemcsökken. (A “steady-state” O3 koncetráció 20 ppb délben, közepes szélességi kör mentén, NO2/NO =1). Miért olyan magas az O3 szint bizonyos metroploiszokban (e.g. 220 ppb Houston-ban)?
Ózon képzıdés napi ritmusa ppm 40
Nitrogén oxidok
NO2
Ózon
30
20
10
6 am
9 am
12 pm
3 pm
6 pm
8 pm
1. O3 szint növekszik mikor az NO => NO2 alakul Ózon nélkül. 2. Szad oh gyökök kialakulása:
O + RH → R • +OH O2 + O + RH → RO2 + OH O2 + OH + RH → RO2 + H 2O 3. A peroxi gyökök (RO2) eredményezik a konverziót O3 nélkül.
RO2 + NO → NO2 + RO NO2 + hv → NO + O O + O2 + M → O3 + M RO2 + O2 + hv → RO + O3
(még több NO2!!!)
A fotokémiai szmog kialakulásának általános sémája
OH gyökök Kialakulás:
O∗ + H O → 2HO• 2 H O + hv λ < 350 nm → 2HO• 2 2 HNO + hv → HO• + NO 2
Reakció szervetlen vegyületekkel:
HO• + NO → HNO 2 3 HO• + NO + M → HNO + M 2 CO + HO• + O → CO + HOO• 2 2 HOO• + NO → HO• + NO 2 Reakció szerves komponensekkel: Aromás vegyületek, aldehidek
Éjszakai kibocsátás
A klímaváltozás következményei elınyök
hátrányok
vegetációs periódus új mg.- növények “CO2 trágyázás” Enyhe telek
változások - aridizáció lokális esık? viharok tengerszint Gazdaság és politika?
Invázió és vándorlás • A felmegeledés miatt a “meleg övek“lizard kiterjednek Orchids • 1oC = 2-300km szélesség • 1oC = 150-200 m magasság
• A közösségek nem mint egység mozognak – A mozgékonyak elıször – Rovarok gyomok elıször
(Himantoglossum hircinum
Kihalások • Montán és északi fajok vagy más szempontból sztenotóp fajok • Refugiumok izolációja – mezıgazdaság, ipar • trees etc – long-lived slowly reproducing
élıködık, járványok, betegségek • Melegebb telek = több kulancs, és kártevı
This century, globally 60% will live in malarial zones (WWF 1996)
Tengerszint emelkedés
• Okok: – Hımérséklet – sarki jégsapkák olvadása Miller & Douglas, Nature 428, 406 - 409 2004
Tengerszint emelkedés
• • • •
Ipar édesvízes wetlandek Farmterületek, 7m a következı 1000 évben – Miller & Douglas 2004
Ocean Circulation
Source: Vitousek 1994
• http://frirk.antsz.hu/oek/egeszsegstat/paldy.ppt • Moser M. & Pálmai Gy. 1999: A környezetvédelem alapjai. Nemzeti tankönyvkiadó. Budapest. • Moser M. 1997: Körforgások a természetben és a társadalomban: korunk világképének alapjai.KTM. Budapest. • http://biology.bangor.ac.uk/teaching/module/BSL 2012/materials
