2016.04.11.
Környezetgazdálkodás (Gépészmérnök BSc)
Levegőtisztaság-védelem
Dr. Béres András egyetemi docens MKK Környezettudományi Intézet Környezettechnológiai és Hulladékgazdálkodási Tanszék
[email protected] Levegőtisztaság-védelem
SZIE MKK
1
Miért is fontos a levegő minősége? Átlagos terhelés mellett 1 perc alatt 16-szor veszünk levegőt, ekkor 0,5 liter levegőt szívunk be és lélegzünk ki, azaz a „fogyasztásunk” 16×0,5×60×24×10-3×1,293=15 kg levegő/nap Vízfogyasztás? Táplálék napi mennyisége?
Levegőtisztaság-védelem
SZIE MKK
2
1
2016.04.11.
Előadás témakörei 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9.
Légkör, levegő összetétele Tiszta levegő fogalma Légszennyező anyagok, ezek forrásai Légszennyező anyagok vándorlása a környezetben Levegőtisztaság-védelem jogi szabályozása Levegőminőségi mérések Hazánk levegőminősége Terjedési modellezés, hatásvizsgálat Kibocsátás csökkentése
Javasolt irodalom: Géczi Gábor – Béres András (2011): Levegőtisztaságvédelem, Egyetemi jegyzet p.138. Levegőtisztaság-védelem
SZIE MKK
3
Légkör •
az egyenlítői síkban kb. 42 ezer, rá merőlegesen kb. 28 ezer km nem egyértelmű rétegvastagságú;
•
Troposzféra (troposz - forgás, keveredés, a „változások rétege”); – – – – – – – –
•
az atmoszféra legsűrűbb, az élet számára legfontosabb rétege, 10-12 km-es magasságig tart.; a légkör tömegének 4/5 részét, vízgőzkészletének 90%-át tartalmazza; itt játszódik le a felhő- és csapadékképződés; függőleges irányban 100 méterenként 0,6 °C-kal csökken a hőmérséklet (hőmérsékleti gradiens); függőleges (hőmérsékletkülönbség miatt) és vízszintes irányú légmozgások (légnyomáskülönbségek miatt) vannak; felszálló légmozgás a felhőképződéshez szükséges vízgőzt és szennyező anyagokat juttat fel a magasabb rétegekbe; a vízszintes irányú légmozgás a szél; ennek minősége hat alapvetően az élőlények életminőségére.
alsó 100-3000 m: planetáris határréteg (határréteg, légköri határréteg).
Levegőtisztaság-védelem
SZIE MKK
4
2
2016.04.11.
Légkör összetétele •
• •
alapgázok (nitrogén, oxigén, hidrogén, nemesgázok – argon, neon, kripton, radon, xenon, hélium); vendéggázok (változó gázok, vízgőz, szén-dioxid, ózon stb.) – tartózkodási idő hosszabb, hónapok; szennyeződések: szilárd, cseppfolyós és légnemű halmazállapotú részecskék a – legfeljebb 10-14 napos tartózkodási idő (vagy sokkal hosszabb, pl. freon…).
Levegőtisztaság-védelem
Nitrogén (N2)
78,084%
Oxigén (O2)
20,946%
Argon (Ar)
0,934%
Szén-dioxid (CO2)
0,033%
Egyéb nemesgázok (neon, hélium, kripton, xenon)
0,0025%
Egyéb aeroszol részecskék és nyomgázok
0,0005%
SZIE MKK
5
Tartózkodási idő
Levegőtisztaság-védelem
SZIE MKK
6
3
2016.04.11.
Légköri inverzió
Levegőtisztaság-védelem
SZIE MKK
7
Tiszta levegő, légszennyezettség Tiszta levegő (biológiai, közegészségtani szempontból): a tiszta levegő az, amelyben a légszennyező anyagok mennyisége nem haladja meg a kísérletileg megállapított élettani határértékeket (növényre, állatra, emberre sem rövid, sem hosszú távon nem káros vagy kellemetlen hatást nem fejt ki). • krónikus levegőszennyezettség • az ember egész életén át változó mértékben hat; • a népesség minden tagjára; • generációkon át fejtheti ki a hatását;
• • • •
akut ill. krónikus betegségek, esetlegesen genetikai károsítás; légúti, keringési szervek megbetegedései; egyéb szervi megbetegedések (pl. akkumuláció következtében); a hatások csak statisztikai úton mutathatók ki!
Levegőtisztaság-védelem
SZIE MKK
8
4
2016.04.11.
Légszennyező anyagok •
•
„Klasszikus” légszennyező anyagok: szén-monoxid, oxidált nitrogénvegyületek (NOx), kén-dioxid, ózon(?), BTEX, szilárd szennyezők (ülepedő por, PM2,5, PM2,5) – fosszilis energiahordozó ill. biomassza eredet!!!! Technológia jellemzőtől függő szennyező anyagok: pl. ammónia, aceton, hidrogén-cianid, sósav, potenciálisan toxikus elemek, PAH stb.
Levegőtisztaság-védelem
SZIE MKK
9
Légszennyező anyagok forrásai, természetes források
Levegőtisztaság-védelem
SZIE MKK
10
5
2016.04.11.
Légszennyező anyagok forrásai, antropogén források
Levegőtisztaság-védelem
SZIE MKK
11
Légszennyező anyagok vándorlása a környezetben
Levegőtisztaság-védelem
SZIE MKK
12
6
2016.04.11.
Szennyező anyagok migrációja
Levegőtisztaság-védelem
SZIE MKK
13
Szennyezett levegő hatásai • humán egészségügyi hatások; • külső és belső tényezők; • légzőrendszer, keringési rendszer, immunrendszer, akkumuláció; • mértéke: zavarás – … – elhalálozás;
• hatás a növény- és állatvilágra; • szoros összefüggés, érzékenység kérdése (pl. mohatérkép), biodiverzitás csökkenése;
• hatás az épített környezetre • korrózió, világítás költségei, tisztítás, karbantartás költségei.
Levegőtisztaság-védelem
SZIE MKK
14
7
2016.04.11.
Városi lakosság érintettsége
Levegőtisztaság-védelem
SZIE MKK
15
Levegőtisztaság-védelem jogi szabályozása • környezeti levegő minőségének szabályozása: levegőterheltségi szint egészségügyi határértékei; • kibocsátás szabályozása: kibocsátási határértékek (pl. álló ill. mozgó pontforrások); • környezeti levegő minőségének mérése: Országos Légszennyezettségi mérőhálózat (automata, manuális); • kibocsátás ellenőrzése: hatósági kötelezés ellenőrzésre (mérésre), hatósági ellenőrzések; • esetei környezeti levegőminőségi vizsgálatok (pl. hatásvizsgálathoz, próbaüzem során, kötelezés rendszeres mérésre); • nemzetközi adatszolgáltatás (EU) és ennek ellenőrzése (eredmény pl. kötelezettségszegési eljárás); • szmogriadó tervek; • intézkedési tervek.
Levegőtisztaság-védelem
SZIE MKK
16
8
2016.04.11.
306/2010. (XII. 23.) Korm. rendelet a levegő védelméről • • • • • • • •
a levegővédelem legfontosabb szabályai cél: a környezeti levegő minőségének tartós és hatékony megóvása és javítása, az emberi egészség védelme és a környezet állapotának megőrzése „Tilos a környezeti levegő olyan mértékű terhelése, amely légszennyezést vagy határértéken felüli légszennyezettséget okoz, valamint a környezeti levegő bűzzel való terhelése.” imissziós (levegőterheltségi szint) és emissziós (kibocsátás) szabályozás a helyhez kötött pontforrásokra, diffúz forrásokra, mozgó forrásokra, vonalforrásokra és bűzzel járó tevékenységekre vonatkozó szabályok levegővédelmi intézkedési terv, a határérték feletti állapot esetén alkalmazandó rendkívüli intézkedések hatósági eszközök, adatszolgáltatási követelmények, bírságolási szabályok, eljáró hatóságok szmogriadó terv követelmény-rendszere, védelmi övezetek kijelölésének szempontjai, elérhető legjobb technika alkalmazásának feltételei
Levegőtisztaság-védelem
SZIE MKK
17
Levegőterheltségi szint egészségügyi határértékei •
A vidékfejlesztési miniszter 4/2011. (I. 14.) VM rendelete a levegőterheltségi szint határértékeiről és a helyhez kötött légszennyező pontforrások kibocsátási határértékeiről Levegőterheltségi szint egészségügyi határértéke [µg/m3] órás 24 éves órás
Légszennyező anyag
Nitrogén-dioxid Kén-dioxid Benzol Szálló por
Tájékoztatási küszöbérték
Riasztási küszöbérték
Az eü. határérték túllépésének évenként tűrhető esetszáma (nap)
NO2
100
85
40
350
400
-
SO2
250
125
50
400
500
3
C6H6
-
10
5
-
-
-
PM10
-
50
40
75*
100*
35
* két egymást követő napon és az OMSZ szerint a következő napon javulás nem várható
Levegőtisztaság-védelem
SZIE MKK
18
9
2016.04.11.
Ökológiai rendszerek védelme •
Az ökológiai rendszerek védelmében meghatározott kritikus levegőterheltségi szintek (a vidékfejlesztési miniszter 4/2011. (I. 14.) VM rendelete)
Levegőtisztaság-védelem
SZIE MKK
19
Kibocsátási határértékek (4/2011. (I. 14.) VM rendelet) • •
helyhez kötött légszennyező pontforrások kibocsátási határértékei; szilárd, gőz- vagy gáznemű, szerves; • általános;
• eljárásspecifikus. Levegőtisztaság-védelem
SZIE MKK
20
10
2016.04.11.
4/2002. (X.7.) KvVM rendelet a légszennyezettségi agglomerációk és zónák kijelöléséről •
légszennyezettségi zóna: olyan területegységet jelent, amelyen belül a szennyező anyag koncentrációja tartósan vagy időszakosan meghatározott tartományban alakul;
Pl. Bábolna nitrogén-dioxid: szálló por (PM10): szén-monoxid: kén-dioxid:
F E F F
• E csoport: azon terület, ahol a levegőterheltségi szint egy vagy több légszennyező anyag tekintetében a felső és az alsó vizsgálati küszöb között van. • F csoport: azon terület, ahol a levegőterheltségi szint az alsó vizsgálati küszöböt nem haladja meg.
Levegőtisztaság-védelem
SZIE MKK
21
Egyéb jogszabályok •
6/2011. (I. 14.) VM rendelet a levegőterheltségi szint és a helyhez kötött légszennyező források kibocsátásának vizsgálatával, ellenőrzésével, értékelésével kapcsolatos szabályokról
•
10/2001. (IV.19.) KöM rendelete az egyes tevékenységek és berendezések illékony szerves vegyület kibocsátásának korlátozásáról (VOC);
•
7/2003. (V. 16.) KvVM-GKM együttes rendelet az egyes levegőszennyező anyagok összkibocsátási határértékeiről (erőművi jellemzően, „buborék”);
•
23/2001. (XI.13.) KöM rendelet a 140 kW és az ennél nagyobb, de 50 MW-nál kisebb névleges bemenő hőteljesítményű tüzelőberendezések légszennyező anyagainak technológiai kibocsátási határértékeiről;
•
10/2003. (VII.11.) KvVM rendelet az 50 MWth és annál nagyobb névleges bemenő hőteljesítményű tüzelőberendezések működési feltételeiről és légszennyező anyagainak kibocsátási határértékeiről;
•
3/2002. (II.22.) KöM rendelet a hulladékok égetésének műszaki követelményeiről, működési feltételeiről és a hulladékégetés technológiai kibocsátási határértékeiről;
•
17/2003. (IV.4.) GKM-KvVM-PM együttes rendelete az egyes folyékony tüzelő- és fűtőanyagok kéntartalmának csökkentéséről;
•
18/2001. (V. 23.) rendelet a gépkocsik környezetvédelmi felülvizsgálatáról és ellenőrzéséről;
•
310/2008. (XII. 20.) Korm. rendelet az ózonréteget lebontó anyagokkal és egyes fluortartalmú üvegházhatású gázokkal kapcsolatos tevékenységekről. Levegőtisztaság-védelem
SZIE MKK
22
11
2016.04.11.
Levegőminőségi mérések • Kibocsátás meghatározása (emisszió mérése) o Minőségi (pl. „screening”) o Mennyiségi
• Levegőterheltség meghatározása („immisszió” ill. „légszennyezettség” mérése) o Minőségi o Mennyiségi o Előre tervezett vizsgálatok (pl. OLM rendszer), eseti vizsgálatok (engedélyezéshez, ellenőrzéshez kapcsolódóan)
Levegőtisztaság-védelem
SZIE MKK
23
Emisszió mérése • • •
Emisszió = térfogatáram × koncentráció [kg/h] folyamatos mérés: mintavétel és helyszíni mérés pl. gázmonitorokkal; szakaszos mérés: helyszíni mintavétel (szorpciós úton) és laboratóriumi mérés.
Levegőtisztaság-védelem
SZIE MKK
24
12
2016.04.11.
Emisszió mérés ☺
Levegőtisztaság-védelem
SZIE MKK
25
Levegőterheltségi szint mérése (OLM)
CO, NO, NO2, NOx, SO2, O3, PM10, PM2,5, BTEX
Levegőtisztaság-védelem
SZIE MKK
26
13
2016.04.11.
Szálló por szakaszos mérés
Levegőtisztaság-védelem
SZIE MKK
27
Hazánk levegőminőségi állapota • •
általánosan jónak mondható; bizonyos légszennyező anyagok (pl. CO, SO2) esetén az elmúlt évtizedben jelentős javulás, egyes anyagok esetén stagnálás, romlás (szálló por, NOx).
PM10 határérték túllépések a mérőpontok százalékában (2005-2013)
Nitrogén-dioxid éves terheltségi szint alakulása (2003-2013)
Levegőtisztaság-védelem
SZIE MKK
28
14
2016.04.11.
Hazánk speciális földrajzi – levegőtisztaság-védelmi helyzete
Levegőtisztaság-védelem
SZIE MKK
29
Transzmisszió - Légszennyező anyagok terjedésének modellezése
Levegőtisztaság-védelem
SZIE MKK
30
15
2016.04.11.
Speciális modellező szoftverek, levegővédelmi hatások vizsgálata • • • • •
pontforrás, vonalforrás, felületi forrás; folyamatos vagy időben változó kibocsátás; széladatok, sugárzási viszonyok, domborzati adatok, növénytakaró adatai, beépítettség adatai; hatásterület átlagos adatokkal; hatásterület a kedvezőtlen terjedési viszonyokra.
Levegőtisztaság-védelem
SZIE MKK
31
Kibocsátás csökkentése • aktív eljárások: a technológiai folyamatban a légszennyező anyagok képződésének lehetőségét csökkentjük; • passzív eljárások: csővégi technológiák, leválasztó berendezések, pl.: o szorpciós eljárások (pl. gázmosók); o termikus, katalitikus eljárások; o oxidációs eljárások; o szűrők.
Levegőtisztaság-védelem
SZIE MKK
32
16
2016.04.11.
Köszönöm a figyelmüket!
Levegőtisztaság-védelem
SZIE MKK
33
17