levego kivonat zskf - diakoldal.hu · 2017. 10. 3. · 4 2008. 02. 06. Marjainé Szerényi...
Transcript of levego kivonat zskf - diakoldal.hu · 2017. 10. 3. · 4 2008. 02. 06. Marjainé Szerényi...
1
2008. 02. 06. Marjainé Szerényi Zsuzsanna 1
Környezetszennyezés: anyagok, energiák gyorsabb üteműáramlása a környezetbe, mint ahogy azt a környezetfeldolgozni képes
Emisszió: szennyező anyagok időegységre vetítettkibocsátása; mértékegysége: m3/nap, kg/év stb.
a szennyezést kibocsátó forrás lehet:
pontszerű diffúznagy mennyiségűkibocsátás jellemzi
nincs határozott helye vagykis mennyiségű szennyezőanyagot bocsát ki
vonal forrás
2008. 02. 06. Marjainé Szerényi Zsuzsanna 2
Transzmisszió:a kibocsátási helytől hogyan jut el a szennyező anyag a végső helyre
Immisszió:
az emisszió során kibocsátott szennyező anyagok környezetben kialakuló koncentrációja;mértékegysége: mg/m
3, ppm stb.
2008. 02. 06. Marjainé Szerényi Zsuzsanna 3
A LEVEGŐA LEVEGŐ
2008. 02. 06. Marjainé Szerényi Zsuzsanna 4
A levegő vertikális szerkezete
2
2008. 02. 06. Marjainé Szerényi Zsuzsanna 5
A légszennyező anyagok forrásai
1. Természetes eredetűek:a. hidroszféra: - Na, K, Ca ⇒ sók - tengeri élővilágb. litoszféra:
- homok, talajpor;- vulkáni tevékenység (H2S, SO2, HCl)- bozót- és erdőtüzek
c. légköri élőlények:vírusok, baktériumok, gombák, algákpollen
2008. 02. 06. Marjainé Szerényi Zsuzsanna 6
A légszennyező anyagok forrásai2. Mesterséges eredetűek:
a. Ipar: - energiaipar: fosszilis energiahordozók (SO2,
NOx, CH4, CO, CO2) - kohászat: Aluminium-ipar (HF)
fémkohászat (SO2) - szervetlen vegyipar: cementgyárak (por)
b. Mezőgazdaság: - növényvédelem - műtrágyák: nitrogén-tartalmú (N2O) - rizstermelés, szarvasmarhatartás (CH4) - biomassza égetése (CO, N2O, NOx)
c. közlekedés: közúti! d. háztartások
2008. 02. 06. Marjainé Szerényi Zsuzsanna 7
A „tiszta” levegő összetétele
- 78% N2, 21% O2, 0,9% nemesgáz- nyomgázok ⇒ koncentráció
tartózkodási idő
Long term> 1 év
Short term< 1 év
2008. 02. 06. Marjainé Szerényi Zsuzsanna 8
Long term szennyezők: önmagukban nem feltétlenül veszélyesek, a koncentráció állandó növekedése okozza a problémát (hosszú távon, globális problémák)
- CO2 - CH4 - halogénezett szénhidrogének (BCFC, HFC, stb.) - N2O - por
3
2008. 02. 06. Marjainé Szerényi Zsuzsanna 9
A long term szennyezők jellemzői
szén-dioxid CO2 (mustgáz)színtelen, szagtalan, a levegőnél nehezebb
tart. idő: 10-15 - 100 évforrás: fosszilis tüzelőanyagok égetése (energiaipar,közlekedés), erdőirtásévi növekedés: 0,4%hatás: üvegházhatás fokozása
2008. 02. 06. Marjainé Szerényi Zsuzsanna 10
A long term szennyezők jellemzői
metán CH4 (mocsárgáz)• színtelen, szagtalan, kékes lánggal ég• forrás: mezőgazdaság (rizstermesztés, állattartás),
fosszilis en. h. kitermelése (földgáz, szénbányászat),hulladék bomlása (lerakók)
• évi növ. 1% (bizonytalanság)• tart. idő: 10 év• hatás: üvegházhatás fokozása
2008. 02. 06. Marjainé Szerényi Zsuzsanna 11
A long term szennyezők jellemzői
halogénezett szénhidrogének (CFC-k) Cl, F → CFC (hajtógáz, hűtőközeg, habosító stb.),
Br → halon (tűzoltás) Fluorozott vegyületek: SF6, HFC, PFC tart. idő: 100-200 év hatás: üvegházhatás fokozása, ózonréteg pusztítása
2008. 02. 06. Marjainé Szerényi Zsuzsanna 12
A long term szennyezők jellemzői
dinitrogén-oxid N2O (kéjgáz)forrás: mezőgazdaság (szerves ésműtrágyák), ipar, közlekedés(katalizátorok miatt)tart. idő: 150 évhatás: üvegházhatás fokozása
por: mikroméretű
4
2008. 02. 06. Marjainé Szerényi Zsuzsanna 13
Az üvegházhatás
Látható fény
(rövid hullámhossz
)
Visszavert sugárzás
Infravörös (hő) sugárzás
Az üvegházhatású gázokáltal elnyelt hősugárzás
Troposzféra
2008. 02. 06. Marjainé Szerényi Zsuzsanna 14
Az üvegházhatású gázok hozzájárulása a 33 ˚C-osátlaghőmérséklet-többlethez
Forrás: Mindentudás Egyeteme, 2004. szeptember20,6
7,22,4
1,4
0,8
0,6
vízgőz szén-dioxidtroposzférikus ózon dinitrogén-oxidmetán egyéb
2008. 02. 06. Marjainé Szerényi Zsuzsanna 15
A globális felmelegedés következményei
• jégsapkák olvadása• tengervízszint emelkedés• csapadékviszonyok megváltozása (árvizek,
aszály)• növénytakaró átalakulása, termesztett növények
hozamváltozása• tengeráramlatok
2008. 02. 06. Marjainé Szerényi Zsuzsanna 16
A globális felmelegedés ellenérvei
• hígabb tengervíz, magasabb fagyáspont• fotoszintézis fokozódása• porkoncentráció növekedése
Bizonytalanság:• felhők,
• óceánok szerepe
5
2008. 02. 06. Marjainé Szerényi Zsuzsanna 17
A vízgőzön kívüli légköri nyomgázok hozzájárulása az üvegházhatáshoz
(Forrás: Természet Világa 1996/I. ksz.)
45%
20%
17%
13% 5%
CO2 CH4 Trop. O3 CFC-k N2O
2008. 02. 06. Marjainé Szerényi Zsuzsanna 18
Nemzetközi megállapodások
• 1992: Égh. vált-i Keretegyezmény (Rio de Janeiro)
• 1995: Berlin• 1997: Kiotó: első konkrét, kötelező jellegű
Magyarország: 6%-os csökkentés(2008-ra, 1985/87-hez képest)
(Marrakech: részletes szabályok)• 2005: Montreál: 2012-re 5%-os csökkenés helyett
10%-os növekedés
2008. 02. 06. Marjainé Szerényi Zsuzsanna 19
Kiotó emissziós céljai az első kötelezettségi szakaszban (2008-2012)
Ország/régió Cél(1990-2008/12)
(%)
Jelenlegi emisszió(C)
(1990-2000) (%)Ausztrália +8 +28,8(USA -7) +18,1Európai Unió -8 -1,4Japán -6 +10,7Kanada -6 +12,8Oroszország 0 -30,7Korábbi keletitömb
-5,2 -1,7Forrás: A világ helyzete, 2002
2008. 02. 06. Marjainé Szerényi Zsuzsanna 20
Az üvegházhatású gázok kibocsátásának változása(1990-2001)
Forrás: EEA Környezeti jelzések 2002
6
2008. 02. 06. Marjainé Szerényi Zsuzsanna 21
Az EU kiotói vállalásának részletei
• CO2: 3-4% növekedés• CH4: 30% csökkentés• N2O: 16% csökkentés• fluorozott gázok (SF6, HFC, PFC): 60-
70% növekedés
2008. 02. 06. Marjainé Szerényi Zsuzsanna 22
Egy lehetséges forgatókönyv (1990-2100)
• 1,4 - 5,8 oC-os átlaghőmérséklet emelkedés• 0,1 - 0,9 m tengervízszint emelkedés• a gleccserek, jégsapkák folyamatos
csökkenése• Európa: 0,5 oC-os hőmérséklet növekedés
2008. 02. 06. Marjainé Szerényi Zsuzsanna 23
Mit tehetünk a folyamat lassítása érdekében?• Szén-dioxid kibocsátás csökkentése
– fosszilis energiahordozókon belüli váltás– hatékonyságnövelés– energiaigény csökkentése– nem fosszilis források növekvő használata
• Metán kibocsátás csökkentése– állatállomány csökkentése– energiakinyerés az új hulladéklerakókon– komposztálás arányának növelése
• Dinitrogén-oxid kibocsátás csökkentése– műtrágya-felhasználás csökkentése
2008. 02. 06. Marjainé Szerényi Zsuzsanna 24
Az ózonréteg vékonyodása
• sztratoszféra (20-50 km)• Antarktisz, 1975• megbomlik az ózon képződésének
egyensúlyi folyamata• okozója: elsősorban a halogénezett
szénhidrogének
7
2008. 02. 06. Marjainé Szerényi Zsuzsanna 25
Klór-fluór-szénhidrogének világtermelése1950 és 1995 között
1950 1960 1970 1980 1990 2000
300
600
900
1200
1500Ezer tonna
Forrás: CMA, DuPon
2008. 02. 06. Marjainé Szerényi Zsuzsanna 26
• „kemény” CFC-k és halonok
• „lágy” CFC-k (HCFC-k, az ózonréteget kevésbé bontják)
• HFC-k (az ózonréteget nem bontják, üvegházhatásuk jelentős)
ClF C Cl
Cl
FH C F
H
FH C Cl
Cl
2008. 02. 06. Marjainé Szerényi Zsuzsanna 27
Nemzetközi egyezmények (I.)
Bécsi egyezmény (1985):az ózonkárosító anyagok önkéntes csökkentése.
Magyarország: 1985Montreáli jegyzőkönyv (1987):
konkrét kötelezettség öt freon- és három halon-vegyületre. Magyarország: 1989
Londoni konferencia (1990):az eredetileg szabályozásba vont anyagok 2000-ig
történő kiváltása; újként bevonva: szén-tetraklorid, metil-kloroform. Magyarország: 1993
2008. 02. 06. Marjainé Szerényi Zsuzsanna 28
Nemzetközi egyezmények (II.)
Koppenhágai tanácskozás (1992):határidők módosítása, új anyagok bevonása (HCFC, HBFC, metil-bromid)
Bécsi tárgyalás (1995):CFC-k kivonása 1996. jan. 1-ig
Montreáli találkozó (1997 ősz):További szigorítások
Peking (1999): bróm-klór-metán
8
2008. 02. 06. Marjainé Szerényi Zsuzsanna 29
A sztratoszférikus ózon védelmére született egyezmények
1980 2020 2060 2100
4
8
12
16
20Egyezmény nélkül
Menn
yiség
(ppb
)
év
Montreal1987
London1990
Bécs1995
Montreál 1997
Koppenhága1992
2008. 02. 06. Marjainé Szerényi Zsuzsanna 30
A két globális probléma megoldása közti különbség okai
elfogadottbizonytalanabbTudományos megítélés
Csak vesztesekNyertesek, vesztesek
Hatás
Van (HFC-k, PFC-k)
Nincs (fosszilis en. hordozók)
Helyettesítési lehetőség
Ózonréteg vékonyodása
Globális felmelegedés
2008. 02. 06. Marjainé Szerényi Zsuzsanna 31
Short term szennyezők: rövid távon, helyi szinten okoznak problémát, általában mérgezőek
- CO - SO2 - NOx - troposzférikus O3 - NH3 - halogének - szénhidrogének - por stb.
2008. 02. 06. Marjainé Szerényi Zsuzsanna 32
szén-monoxid• színtelen, szagtalan, magas hőmérsékleten
reakcióképes• mérgező (oxigén-szállítást akadályozza)• tartózkodási idő: hónapok• forrás: tökéletlen égés (fosszilis
tüzelőanyagok égetése)• hatás: csökkenti a légkör öntisztuló
képességét
9
2008. 02. 06. Marjainé Szerényi Zsuzsanna 33
kén-dioxid
• színtelen, szúrós szagú, mérgező• vízben jól oldódik• forrás: magas kéntartalmú szenek stb.
égetésekor• hatás: savasodás (savas eső, száraz
ülepedés), irritáció• tart. idő: napok, hetek
2008. 02. 06. Marjainé Szerényi Zsuzsanna 34
nitrogén-oxidok
• NO és NO2
• forrás: fosszilis tüzelő- és üzemanyagok (kipufogógáz)
• tart. idő: napok• hatás: savasodás, „ózonpusztító”,
...
2008. 02. 06. Marjainé Szerényi Zsuzsanna 35
troposzférikus ózon
• mérgező, jellegzetes szag• forrás: nem elsődleges
szennyező, kémiai reakciók során keletkezik (VOC, NOx, CO, CH4)
• jelentős üvegházhatás
2008. 02. 06. Marjainé Szerényi Zsuzsanna 36
• szénhidrogének: benzpirén– rákkeltő, mérgező– forrás: fossz. tüzelő- és üzemanyag
• klór, ammónia– mérgezőek– balesetek
• por: makroméretű
10
2008. 02. 06. Marjainé Szerényi Zsuzsanna 37
Öntisztuló képesség
Ennek során a szennyező anyagok:• felhígulnak• eltávoznak pl. a levegőből• közömbös anyaggá alakulnak át.
2008. 02. 06. Marjainé Szerényi Zsuzsanna 38
A szmog
2008. 02. 06. Marjainé Szerényi Zsuzsanna 39
A levegő szennyeződése hőmérsékleti inverzió nélkül
nincs inverziótengerszintfeletti magasság
hőmérséklet
Hőmérsékleti grádiens:- 6,5 °C
2008. 02. 06. Marjainé Szerényi Zsuzsanna 40
A levegő szennyeződése hőmérsékleti inverzióval
inverziótengerszintfeletti magasság
hőmérséklet
inverziós szint
meleg
hideg
meleg
11
2008. 02. 06. Marjainé Szerényi Zsuzsanna 41
A Los Angeles-i és a londoni szmog jellemzőiIsmertetőjelek Los Angeles-i szmog Londoni szmog
A levegő hőmérséklete 24-32 oC 1-4 oC Inverziótípus lesüllyedt inverzió
(1500m) kisugárzási inv.
(7-800m) A leggyakoribb előfordulás
augusztus-szeptember december-január
A legfontosabb komponensek
NOx, ózon, szénhidrogének, PAN
(motorizáció)
kén-dioxid, CO, por(széntüzelés)
Hatása a reakciópartnerre
oxidáció redukció
Maximális koncentráció
délben reggel és esete
Terhelés az élő szervezet károsítása
2008. 02. 06. Marjainé Szerényi Zsuzsanna 42
Környezetvédelem
Aktív Passzív
csökkenti a környezetfizikai terhelését
csökkenti a kibocsátottszennyező anyag károshatását
Extenzív Intenzív
2008. 02. 06. Marjainé Szerényi Zsuzsanna 43
Az extenzív (csővégi) környezetvédelem
nyersanyagokenergiák
Termelésitechnológia termék
H1
„Csővégi”technológia
segédanyagokenergiák
H2
2008. 02. 06. Marjainé Szerényi Zsuzsanna 44
Az extenzív környezetvédelem jellemzői
• Megakadályozza a szennyező anyagok, hulladékok környezetbe való kijutását
• reaktív (csővégi, „end-of-pipe”) -utólagos kezelés
• általában kis beruházási költségű, de hosszú távon nem költséghatékony
12
2008. 02. 06. Marjainé Szerényi Zsuzsanna 45
Az intenzív környezetvédelem
nyersanyagokenergiák
Tisztábbtechnológia termék
H1’
2008. 02. 06. Marjainé Szerényi Zsuzsanna 46
Az intenzív környezetvédelem jellemzői
• Megakadályozza a szennyező anyagok, hulladékok keletkezését
• proaktív (megelőző) - relatíve kevesebb hulladék
• általában magas beruházási költségű, de hosszú távon kifizetődő
2008. 02. 06. Marjainé Szerényi Zsuzsanna 47
A passzív környezetvédelem eszközei
• magas kémény• késleltetett szennyvízkibocsátás• védőtávolság