Porok és aeroszol környezeti hatásai

1. Porok és aeroszol környezeti hatásai

2. Káros hatások • Közvetlenül emberre kifejtett hatás • Csökkentik a láthatóságot • Korlátozzák a napsugárzás melegítő hatását, vagy inverziót okoznak (szmog, füst). • A gázhalmazállapotú anyagokból gyakran képződhetnek szilárd részecskék. • Lerakódva reakcióba lépnek a felszínnel (savas hatás). • Messzire eljutnak a mérgező anyagok (Cs, Sr).

3. Részecskék közvetlenül emberre gyakorolt hatása • Fizikai hatás a mérettartomány miatt (szilikózis). • Kémiai mérgezés a részecskékhez tapadt anyagok miatt, katalízis (dioxin, PAH) • Biológiai allergén hatások (asztma).

4. Részecskék káros hatása A 7 μm < részecskék • Többsége már az orrban megkötődik vagy a légcső felső részein rakódik le.. A 0,1-7 μm részecske tartomány: • Veszélyes a tüdőre, mert eljutnak a légző rendszerünk legmélyebb pontjáig a léghólyagocskákig. • A növekvő részecske fedettség csökkenő oxigénfelvételt eredményez, amely a bányászok szilikózis nevű betegségének a fő oka. A szilikózisnál is veszélyesebb az azbesztózis. • 0,1 μm> részecskék, elérik a léghólyagocskákat, de ott nem ülepednek le, hanem ismét kilélegezzük őket • A dohányzás okozta tüdőrákos megbetegedések is a léghólyagocskákban lerakódott karcinogén hatású PAH-ot is tartalmazó kátrány kondenzátum részecskék okozzák.

5. Azbesztózis Az azbeszt por súlyos tüdőrák veszély okozó

6. Por allergia okai Fizikai, kémiai, biológiai kombinált hatás

7. Koromképződés Sokszor a részecskék koromból állnak, de gyakran csak a részecske magja korom.

8. Dioxinok A 2,3,7,8- tetraklórdibenzodioxin 0,6 μg/kg testtömeg dózisban a hím tengerimalacok felének elhullását okozta.

9. A dioxinok De-Novo szintézisének mechanizmusa Dioxinok főleg porhoz tapadva szennyezik a környezetet, hasonlóan a poliaromás szénhidrogénekhez.

10. Levegőben előforduló részekék mérete

11. Definíciók Fordítás sorra: köd (pára), füst, por, szemcse

12. Természeti környezet: 70 µg/m3 Városi levegő: 300 µg/m3 Munkahelyi levegő: 10 mg/m3 Erőműi füst gáz: 100 mg/m3 A szilárd szennyezőknek PM (particulate matter) a jelölése. A szemcsék átmérőjét az alsó indexben lévő szám mutatja (pl. PM10) mikrométer egységben.. Várható részecske koncentrációk különböző helyeken

13. A szennyezettség gyakran meghaladja a határértéket Határérték: adott mérettartományba eső részecskék koncent- rációjának (μg/Nm3) egy meghatározott időintervallumban vett átlaga nem lépheti túl a megadott határérték koncentrációt

14. Levegőben előforduló részekék mérete • Mérettartomány: 0,0002 μm-től (~ kis molekula) 5000 μm-ig • Az atmoszféra szennyezésével kapcsolatos részecsketartomány közelítőleg 0,001 – 100 μm. • Méret függ az eredettől: • 10 μm-nél nagyobbak általában mechanikai folyamatok során jönnek létre (őrlés, törés, erózió stb.) • 10 – 0,1 μm tartományba eső részecskék gyakran égési folyamatok eredményei Méret szerint két fő csoportot vizsgálnak: • 10 μm részecskék PM10 • 2,5 μm részecskék PM2,5jelzéssel látjuk el.

15. Részecskék eredete (1) Tengervíz: Aeroszol legfőbb forrása a tengervíz, ahol a felcsapódó cseppek beszáradása után szilárd sókristályok maradnak vissza. (2)Vulkánkitörések:Változó mennyiségű, de sokszor jentős tömegű részecske kerül az atmoszférába. A vulkáni hamu kis méreténél fogva sokáig időzik a légkörben. (3) A természetes eredetű kénhidrogénből képződő kénsavból és ammóniából ammónium-szulfát részecskék képződhetnek. (4) A talaj szétaprózódásából származó szél által felkavart por, erdőtüzek. (5) Emberi tevékenység: égetés, kőtörés stb.

16. Fekete sík kéreg A fekete sík kéreg esőtől és széltől védett helyeken alakulhat ki, ahol a levegőből származó apró por és koromrészecskék meg tudnak tapadni a kőzet felületén, majd folyamatosan beépülnek a mállási kéregbe (Török BMTE 2007).

17. Az új levegőminőségről szóló irányelv Háttér szennyezettség mérés: • nagy távolságról érkező szennyezés észlelése; • városi szennyezettség modellezése; A mérés: • koncentráció; • PM2,5 esetén kémiai összetétel (ionok: szulfát, nitrát, ammónium, klorid, nátrium, kálium, magnézium, kálcium; továbbá elemi szén és szerves szén).

18. Az új levegőminőségről szóló irányelv PM10 probléma: Határérték jelenleg nem tartható (napi: 50 μg/m3, max. 35-ször léphető túl; éves 40 μg/m3) Új direktíva: ha „a kedvezőtlen időjárási viszonyok vagy az országhatárokon átterjedő jelleg” az ok, 3 év haladék Feltételek: • intézkedési terv (új!), részletesen be kell mutatni, hogyan érjük el a szennyezettség csökkenését.

19. Az új levegőminőségről szóló irányelv Új követelményként a szilárd részecskék (PM) szabályozását a PM2,5-re is kiterjeszti; • 2010-től éves célérték 25 μg/m3; • 2015-től éves határérték 25 μg/m3; • és 2020-ig 20%-os terhelés csökkentési cél;

20. Az új levegőminőségről szóló irányelv PM2,5 átlagexpozíció mutató • két (2009. és 2010) vagy három (2008., 2009., 2010 vagy 2009., 2010., 2011) naptári évre vonatkozó éves mozgó átlag alapján; Expoziciós csökkentési cél 20 % vonatkoztatási időszak: 2018., 2019., 2020. évek mozgó átlaga.

21. Measuring – the bike Reális mérés

22. Aerosol hatása A sok szilárd részecskén a pára kisebb cseppekben csapódik ki, de sokkal nagyobb számban. Ez a sűrű apró köd jobban melegít szmogot eredményezve. A vízcseppek nem nőnek meg az esőhöz szükséges nagyságra.

23. Aeroszol különböző keletkezési formái

24. Vulkánkitörés hatásai

25. Krakatau kitörésének következményei 25 km3 szilárd anyag került a levegőbe. Több mint öt évig tartott a klimatikus hatás. 37000 nél több ember halt meg a tsunami miatt.

26. Krakatau kitörése során a sziget jó része eltűnt

27. Krakatau hatása • A földön 1,2°C fok csökkenést okozott a Krakatau kitörése. • 25 km3 szilárd anyag került a légkörbe, 40 km-es magasságig, savas esõket okozva. • Tsunamit okozott, 36 500 halálos áldozattal. A tengeri élõvilág az oxigén szegény víz miatt pusztult.

28. Globális klimaváltozás jelei a Krakatau kitörése után

29. Etna füstje

30. Mt Saint Helens kitörése Mt Saint Helens klimahatása csak lokális volt, mert aránylag kevés kén került a környezetbe.

31. Szmog • A szmog egy bizonyos köd típus. • A szmog alkotói: ózon, SO2, NOx, CO2, CO, szerves gőzök, vízpára finomszemcséjű részecskék (fine airborn particular matter PM) elégtelen égésből, utak porából, termőtalajból. A szmog kialakulásához megfelelő légköri viszonyok (pl. szélcsend, és fokozott légszennyezés szükséges. • 24 órán át tartó szélcsend, 80 ppb ózon és a 50 µg/m3 PM, már szmog kialakulásához vezet.

32. Kína felett szmogos az ég a napsütés ellenére

33. Rendkívüli légszennyezettség helyzet A légszennyezettség tartósan és nagy területen eléri, vagy meghaladja a tájékoztatási vagy a riasztási küszöbértéket Füstködriadó terv (szmogriadóterv) lakosság tájékoztatása pontforrások működésének korlátozása, felfüggesztése mozgó légszennyező források működésének korlátozása

34. Budapesti szmogriadó terv • Budapest Főváros Közgyűlésének 90/2008. (XII. 30.) önkormányzati rendelete Elrendeli a gépjárművek Budapest fôváros közigazgatási területén való használatának korlátozását, tekintettel azok rendszámtábláján található utolsó számjelre: a naptári hónapszerinti páratlan napokon csak a páratlan, a naptári hónap páros napokon csak a páros számjelű járművek közlekedhetnek;

35. A levegőhőmérséklete függ a terület beépítettségétől Növények párologtatásukkal temperálnak.

36. Inverzió kialakulásának körülményei • Szélcsend • Szmog képző anyagok jelenléte • A város völgyben található

37. Inverzió kialakulása Az inverzió jelensége visszatartja a mérges gázokat és a részecskéket.

38. Los Angeles speciális szmog képződése Az óceáni hideg levegő kulcsfontosságú a jelenségben.

39. Szmog Los Angelesben

40. A szél a szmogot messzire, természeti tájakra is elviheti

41. Részecskék természetes távozása az atmoszférából • Nedves kiülepedés • 1, A részecskék esőcseppekkel egyesülve kimosódnak (0,1 μm < részecske). • 2, Az esőcsepp légáramlata magával ragadja a részecskét (0,1 μm > részecske, Aitken). • Száraz kiülepedés • A részecskék méretük szerinti sebességgel kihullanák a földre. Ez kb. egynegyedét teszi ki a kiülepedésnek. • A részecskék a túltelített vízgőzben beindíthatják a kondenzációt.

42. Részecske eltávolítás technológiai lehetőségei • Gázáramból történő részecske eltávolító eszköz kiválasztásánál két dolgot kell alapvetően figyelembe venni • Gázáram paraméterei: Nagy T és p gázáramban jóval korlátozottabbak a lehetőségeink, mint az atmoszférikus nyomású, 200 °C körüli gázok esetében. • Részecske paraméterei: Lényeges kérdés a részecske mérete és anyagi minősége is.

43. Aeroszol mérésének elve

44. Fotocellás pormérő készülék Újabb készülékekben a β sugárzás elnyelését mérik

45. Részecskeszám mérés távolról A módszer a fényszórás elvén működik