Levegő-Levegő-szennyezésszennyezés

BME, 2008Simon GergelySimon Gergely

Tények

•A Magyarországi halálozások 15 % -a a környezet szennyezéssel kapcsolatba hozható

•A halál esetek 4 %-át a légszennyezés okozza

A légszennyezés forrásai Budapesten

1. táblázat: A szennyezőanyagok kibocsátásának ágazati megoszlása Budapesten 2002-ben (tonna)

Ágazat NOx CO Por SO2

Ipar 3 344 2 620 320 1 647

Közúti közlekedés 14 448 98 227 1 854 275

Lakossági fűtés 1 418 2 608 379 625

Szolgáltatók 249 263 5 21

Légi közlekedés 883 1 266 0 39

Összesen 20 342 104 984 2 558 2 607

Kémiai Nemzeti Profil tervezet 2005; 3. fejezet; KvVM

A legfontosabb üvegházhatású gázokSzén-dioxid

CO2 Légköri koncentráció 2000-ben: 365 ppm Éghajlati kényszer: 1 (definíció szerint)

A legnagyobb mennyiségben előforduló üvegházhatású gáz. Fosszilis tüzelőanyagok elégetésével kerül nagy mennyiségben a légkörbe.

Metán CH4

Éghajlati kényszer: 21 Légköri koncentráció 2000-ben: 1,72 ppm

Színtelen, szagtalan, gyúlékony szénhidrogén gáz. A mezőgazdaság kibocsátásán túl, a kőolajipar és a gépjárművek is felelősek a kibocsátásáért.

Dinitrogén-oxid N2O

Éghajlati kényszer: 206 Légköri koncentráció 2000-ben: 0,312 ppm

Émelyítő szagú színtelen gáz, elsősorban a mezőgazdaság felelős a kibocsátásáért.

Ózon O3

Éghajlati kényszer: 2000 Légköri koncentráció 2000-ben: 0,04 ppm

A természetes folyamatokon túl a gépjárműforgalom felelős leginkább a kialakulásáért

CFC-12 CF2Cl2

Éghajlati kényszer: 25000 Légköri koncentráció 2000-ben: 0,0005 ppm

Az egyik az ózonlyukért felelős freon, melynek bár a légköri koncentrációja alacsony, hatalmas éghajlati kényszere miatt befolyásolja az üvegházhatást

Üvegházgáz-kibocsátás csökkentés• EU 20%-os GHG csökkentést vállalt 2020-ig

– Cél hogy 2 C alatt tartsuk a felmelegedést

• 20%-al növeljük az energiahatékonyságot• 20%-ra növeljük a megújuló energiák arányát• 10%-ra emeljük a bioüzemanyagok arányát, bár ezt

várhatóan elutasítja az EP, hisz a bioüzemanyagok:– életciklusuk során több CO2-t bocsátanak ki, mint nyelnek el

(műtrágyázás, szállítás, erdőírtás)

– okozói az élelmiszerár robbanásnak,

– A célhoz az EU mezőgazdasági területeinek 70 százalékát bioüzemanyag-termesztésre kellene átállítani

– az esőerdők mint nyelők pusztulását okozzák (ENSZ tanulmány szerint 2022-re DK Ázsia erdei elpusztulnak)

Az ózonlyukért felelős gázok: halogénezett szénhidrogének (DuPont elnevezés: FREONOK)

CFC-k Klórozott, flórozott szénhidrogének. Színtelen, szagtalan egészségre ártalmatlan, nagy kompressziós képességű vegyületek. Régen dezodorok hajtógázaként, illetve hűtő készülékekben alkalmazták. A legnagyobb sztratoszférikus ózonbontó képességgel rendelkeznek, azaz a legkárosabbak az ózonpajzsra. Üvegház hatású gázok, éghajlati kényszerük hatalmas. Pl.: CF2Cl2 (Freon 12)

HCFC-k Hidrogént is tartalmazó klórozott, flórozott szénhidrogének. Kisebb a sztratoszférikus ózonbontó képességük, mint a CFC-knek, azok kiváltására gyártják. Üvegház hatású gázok, éghajlati kényszerük hatalmas. Pl: CHF2Cl (Freon 22)

HFC-k Hidrogént is tartalmazó flórozott szénhidrogének (klórt nem tartalmaznak). Sztratoszférikus ózonbontó képességük minimális. A CFC-k és a HCFC-k helyett alkalmazzák őket. Pl: CH2F2

Természetes és biológiai légszennyező folyamatok

Szennyező anyag Forrás/folyamat

NOx - villámlás: a levegő nitrogénje és oxigénje egyesül

SO2 - vulkáni tevékenység: a kitörés jellemző gáza - óceánok kibocsátása

CH4 - lápok, mocsarak, üledékek: anaerob erjedés

CO, CO2 - (a légzésen túl) erdőtüzek

VOC (terpének) - tűlevelűek: bioszintetikus folyamatok (pl: gyanta képződés)

aeroszolok / nehézfémek

- erózió - tengeri só,

bio aeroszolok / szerves aeroszolok

- pollenek, vírusok, baktériumok, gombák, spórák erdőtüzek

Az asztmás betegek számának alakulása Budapesten 1980–2004 között

(100 000 lakosra)

Forrás: Országos Korányi TBC és Pulmonológiai Intézet

0

200

400

600

800

1000

1200

1400

1600

1800

2000

1980

1991

1993

1995

1997

1999

2001

2003

A tüdőrákos betegek számának alakulása Budapesten 1970-2004 között

(100 000 lakosra)

Forrás: Országos Korányi TBC és Pulmonológiai Intézet

0

20

40

60

80

100

120

140

160

180

200

1970

1990

1992

1994

1996

1998

2000

2002

2004

Közlekedésből származó CO szennyezés eloszlása Magyarországon

A tömegközlekedés aránya Budapesten

utasok száma gépjárművek száma szennyezés eredete

A Közlekedés okozta légszennyezés• 1960-as évek végéig az ipar a fő forrása a

városokban a légszennyezésnek• Manapság a magyarországi statisztikák szerint

minden 17. haláleset a légszennyezés következménye

• az Egyesült Államokban a rákkeltő szennyező anyagok 78 százalékát a dízelmotorok bocsátják ki

• Európában a gépkocsik felelősek a légszennyezés 40 százalékáért, ezen belül a városi környezetben:– A nitrogén-oxidok 70 százalékáért (a

tömegközlekedés részesedése a 10 százalékot sem éri el)

– A szén-monoxid 80 százalékáért– A szálló por (aeroszolok, korom) 60

százalékáért

Benzin- és dízelüzemű gépkocsik Benzin- és dízelüzemű gépkocsik kipufogógázainak összehasonlításakipufogógázainak összehasonlítása

Benzinüzemű gépkocsi (V/V %)

Dízelüzemű gépkocsi (V/V %)

Szén-monoxid 0,850 0,05

Nitrogén-oxidok 0,085 0,15

Szénhidrogén 0,050 0,03

Kén-dioxid - 0,02

Aeroszol (korom)

0,005 0,05

Mi történik a kipufogógázzal?

• égéstermékek a motort elhagyva a kipufogócsövön keresztül a levegőbe jutnak

• minden új Ottó-típusú motorral felszerelt gépjárművet katalizátorral kell forgalomba hozni

•CO és szénhidrogén komponenseket platina (Pt) és palládium (Pd) segítségével CO2-vé és vízzé oxidálja, míg az NOx-ek nitrogén gázzá való redukcióját a ródium (Rh) katalizálja.•A katalízis hatásfoka a 80-90 %-ot is elérheti.

Dízel Autók szennyezése•A dízelüzemű gépjárművek felelősek elsősorban a rákkeltő szennyező anyagok, aeroszol részecskék kibocsátásáért•A közúti közlekedés felelős a 60-70%-ért az airborne PM-nek Budapesten Salma et al, 2001

•a WHO kijelentette, hogy nem tud olyan alacsony értéket megadni a levegőben lévő részecskékre, mely biztosan nem ártalmas az emberi egészségre).•A legveszélyesebbek a 2,5 mikrométernél kisebb, ún. ultra finom részecskék, melyek légzőszervünk legmélyére is bejutnak.

PM10 szennyezés Budapesten

ZÓNÁK PM10 (μg/m3)B zóna 44 felettC zóna 40-44D zóna 14-40

ZONE PM10 (μg/m3)

B zone above 44 C zone 40-44D zone 14-40

Részecske kibocsátás Budapesten források szerint, tonnában, 2002

Forrás: ELTE, TTK

5

1854320

379Közúti közlekedés

Ipar

Fűtés

Szolgáltatások

A törvény• A PM2.5-öt is magába foglaló PM10-re vonatkozik

egy olyan EU irányelv, melynek szabályait Magyarországon a 14/2001. (V. 9.) számú KÖM-EüM-FVM együttes rendelet (lásd a 2. táblázatot!) hirdette ki. Ezek a jogszabályok 2005-ben legfeljebb 35 olyan napot engednek meg, amikor a PM10 koncentrációja a határérték felett lehet egy mérőállomáson. – Ehhez képest 2005-ben Budapesten a Baross téri

mérőállomás már március 16-án a harminchatodik határérték feletti napot mérte.

• 2005-ben Budapest belvárosában 163 nap volt a határérték felett, míg Miskolcon 178 ilyen napot mértek, azaz minden második nap a határérték felett volt a PM10 koncentráció

Határérték feletti napok száma 2003, Budapest

0

2

4

6

8

10

12

14

16

18

20

átlé

pés

ek s

zám

a [d

b]

2003 Gilice

2004 Gilice

Az egészségügyi hatás• Az Országos Környezet-egészségügyi

Központ 2003-as közlése szerint[1], ha az éves PM10 koncentrációt 20 mg/m3-re csökkentenék, azzal Budapesten évente legalább 1000, de akár 2400 halálesetet is megelőzhetnénk.

• Ugyanezen tanulmányok számítása szerint már egy 5 mg/m3-es éves koncentráció-csökkentés is 500–700 halálesettel kevesebbet eredményezne.

• Az Európai Bizottság felkérésére – a Tiszta Levegőt Európának (Clean Air For Europe, CAFE) folyamat részeként – átfogó elemzés készült a légszennyezés környezetre és emberi egészségre gyakorolt hatásairól. – Kimutatták, hogy az Európai Unióban közel 300 ezer

ember hal meg évente a 2,5 mikrométernél kisebb szennyező részecskék (PM2.5) következtében.

– Kiderült, hogy egy átlagos magyar ember, ha marad a jelenlegi szennyezési szint, több mint egy évet veszít az életéből a PM2.5 részecskeszennyezés következtében. Így e tekintetben Európában a harmadik legrosszabb helyet foglaljuk el.

– Budapesten a várható életvesztés elérheti a három évet is, ám szigorúbb határértékek betartásával ez az életvesztés a töredékére csökkenthető.

A SZMOG40-es évektől: smog = smoke (= füst) + fog (= köd)Felelős: közlekedés, jellemző szennyező: ózonA jelenség kialakulásáért felelősek: a nitrogén-oxidok, a szén-monoxid és a szénhidrogének (R)O3: tiszta trópusi levegőben: 15 ppb (30 mg/m3)

európai vidéki levegőben: 40 ppb (80 mg/m3) szennyezett levegőben akár: 100 ppb (200 mg/m3) a levegő sárgásbarna színűvé válik, ilyet Magyarországon először 1985-ben észleltek

ózon kialakulása a légkörben: NO + RO2 NO2 + RONO2 + h NO + OO + O2 O3

Az ózon egészségügyi hatása

A “London típusú” (téli) szmog

• A másik szmogfajta ipari és városi területekre jellemző. Fő felelőse az ipar, a fűtés és a gépjárművek által kibocsátott kén-dioxid (SO2), por és koromszemcsék esetekben kénsavcseppek. A szmog kialakulásnak feltétele magas légnyomás, páratartalom és -3 – +5 °C közötti hőmérséklet.

• A reduktív, maró hatású szennyeződés légúti megbetegedéseket, asztmát és akár halálos tüdőödémát is okozhat.

• Először 1989-ben észleltek ilyen típusú szmogot Magyarországon, Miskolcon és Budapesten. A fővárosban télen egy hét párás, mozdulatlan időszak is elég ahhoz, hogy megduplázódjon a légszennyező anyagok koncentrációja.

ELSŐDLEGES, ELSŐSORBAN A KÖZLEKEDÉSBŐL SZÁRMAZÓ LÉGSZENNYEZŐK

Szén-monoxid: CO•Színtelen, szagtalan gáz•Városi levegőben CO 80%-ért a közlekedés felel.•Százszor erősebben kötődik a vér hemoglobinjához, mint az oxigén, így kiszorítja az oxigént a vérünkből.•Azonnali hatása: fejfájás, szédülés, émelygés, a látás-és hallásképesség csökkenése. •Tartós hatása: elősegíti az érelmeszesedést, szűkíti a koszorúereket, növeli a szívinfarktus kockázatát. Akadályozza a vér oxigénszállító képességét.

Nitrogén-dioxid: (NO2)• Vörösesbarna, szúrós szagú, a levegőnél

nehezebb gáz. Erős oxidálószer, reagál vízzel, salétromsavat és nitrogén-oxidot képezve. Acéllal is reagál nedvesség jelenlétében.

• Az anyag és a gőz irritálja/izgatja a szemet, a bőrt és a légzőrendszert. Belégzése tüdővizenyőt akár halált is okozhat. A tünetek késleltetve jelentkezhetnek. Genetikus károsodást okozhat emberben.

Szén-hidrogének: (CH)• VOC (Illékony szénhidrogének):

– Elsődleges forrásuk a közlekedés (35%). Hozzájárulnak a szmog-képződéshez Ha születés körüli időszakban kerülnek az emberi szervezetbe, súlyos felnőttkori következményei lehetnek., közvetlen hatásuk fejfájás, hányinger, szédülés.

• PAH vegyületek:– Policiklikus aromás szénhidrogének: antropogén eredetű

szerves gázszennyezők. A háztartási kibocsátásokon túl a gépjárműforgalom is felelős a PAH szennyezésért.

– Hatásaik: rákkeltők, mutagének, károsítják az immunrendszert, ha a születés körüli időszakban jutnak be a szervezetbe, életre szólóan megváltoztathatják a hormonok termelését.

• A BaP az egyik legveszélyesebb, a WHO szerint az I. veszélyességi kategóriába tartozik, egészségügyi határértéke lakóterületen 1 nanogramm/m3. (A budapesti Margit Kőrúton már 54 nanogramm/m 3

értéket is mértek.)

MÁSODLAGOS KÖZLEKEDÉSBŐL SZÁRMAZÓ LÉGSZENNYEZŐK

Ózon: O3

• Az ózon három oxigén atomból álló, kékes színű, erős szagú, nagyon mérgező gáz. Erélyes oxidálószer, könnyen bomlik, pl. fertőtlenítésre használjuk

• hatásai: fizikai fáradtságot, köhögést, a szem kivörösödését, okozza. A tüdő működését gátolja.

• Közvetlenül árt a növényeknek, oxidálja, pusztítja azok zöld leveleit, virágait. Gátolja a fotoszintézist, és a gyökérlégzést, ami szintén a növény pusztulásához vezethet.

Peroxiacetil-nitrát• PAN Nitrogén és különböző szerves vegyületek

fotokémiai reakciójával kialakuló anyagok. Súlyosan egészségkárosító anyagok, a Budapesti nyári szmog jellemző anyagai, a szemre irritáló hatást fejtenek ki

Jó tudni:– Az autóval megtett utazások fele 3 km-nél rövidebb és minden

ötödik autózás 1 km-nél rövidebb. Minden nyolcadik autóút még az 500 métert sem éri el, miközben 500 méter gyalogolás 8 percet vesz csak igénybe, ezen túl nincs várakozás a közlekedési lámpáknál, nem kell parkolóhelyet keresni.

– a városi légszennyezést hivatalosan két-három méteres magasságban mérik. A légszennyező anyagok koncentrációja gyakran fél-egy méteres magasságban a legmagasabb, azaz ott szennyezettebb a levegő. Ebben a magasságban van a gyerekek légzési zónája, a babakocsikban ülő babák is itt veszik a levegőt és az utcai kávéházak teraszán is.

– A légszennyező anyagokra különösen érzékenyek a gyermekek, az idősek, a terhes anyák és magzatok, a szívbetegek, az asztmások és a dohányosok. A káros hatás mértéke függ, mennyi ideig vannak kitéve egyes személyek a hatásoknak a városban. Szabad térben erősebb a szennyezettség, mint épületeken belül.

Légszennyezés Budapesten

- A 60-as évekig itt is „kommunista” ipar volt a

légszennyezés fő forrása, azóta a közlekedés

Budapesten évente kb. 20 000-el nő az autók

száma. (Egy autó kb. 4 m hosszú, így az évente

vásárolt kocsik egy 80 km-es sort tesznek ki.)

-A főváros belső területein három-négy lakásra

jut egy parkolóhely

Budapesten a légszennyezés 80 - 90 % -

aközlekedésből származik

Közlekedés, légszennyezés és

az allergia

Közlekedés és allergia

Ø Pollen terjedési mód: kerékre, cipőre tapadva jut el,

Ø Utak mellett, hamarabb kezd el virágozni a parlagfű, nedves talaj – pionír fajt a legnehezebb írtani, gépkocsiban ülőket terheli, feldúsul (nyitott ablak nyáron)

Ø A kipufogógázok felerősítik az allergén hatást, rátapadva a pollenszemekre módosítják azt, csökkentik a légzőrendszer öntisztító aktivitását, a nyálkahártya védekező mechanizmusait. Sok-sok tragédia, haláleset világított rá a levegő szennyezettségének hirtelen megemelkedése és az asztmás, fulladásos tünetek kialakulása közötti kapcsolatra.

Közlekedés és allergia

- A por, a kén-dioxid, az ózon és a nitrogén-oxidok károsítják a nyálkahártyát, csökkentik a csillószőrök aktivitását és ezáltal a bejutó részecskék (por, pollen) könnyebben bejutnak és hosszabban időznek a légutakban. Károsítja továbbá az immunrendszer működését is, igazolták, hogy ózon és nitrogénoxid belégzésekor gyengül az immunrendszer. Több városban is megfigyelték, hogy az ózon és nitrogénoxidok (NOx) felszaporodása után nőtt az asztmarendelések betegforgalma. Szennyezettebb levegőjű városokban, kőolajfinomítók környékén, nagyforgalmú utak mentén nagyobb gyakorisággal fordult elő asztmás megbetegedés a lakosság körében.

• A pollen több allergiás reakciót váltott ki diesel kipufogógázzal

Változás a növényekben

• Pollenre rá tapadva szennyező, módosítja azt, károsabb lesz, gerjeszti az allergén termelését (Korom, fokozza allergén termelést, illetve más allergén is keletkezik, mint tiszta levegőben)

• Szennyezett levegő növényeknek stressz helyzet, több allergént termelnek

Klímaváltozás

• Hőmérséklet, csapadék, szélviszonyok, rossz tűrőképességű növény kihal, tág tűrésű elszaporodik (parlagfű)

Tények, megállapítások a pollenallergia és légszennyezés kapcsolatáról

• A forgalmas fővárosi helyen élő gyerekek körében a légcsőhurutos tünetek 33, az asztma 97 százalékkal, az allergia pedig 37 százalékkal gyakoribb, mint a vidékieknél, de a légszennyezés az előzőeken kívül a daganatos megbetegedések gyakoriságát is növeli.

• A környezeti neveléstől valóban idegen a parlagfűt megcélzó irtóhadjárat. Nem a romboló megoldás kell.

• Ugyanakkor elfelejti ismertetni a bajok okait és miértjeit, – a gépkocsiforgalmat és annak szennyezőanyag-

kibocsátási szövődményeit ilyen heves vehemenciával.