Környezeti kárelhárítás Tárgyfelelős: Dr. Fleit Ernő Egyetemi docens Vízi Közmű és Környezetmérnöki Tanszék A tárgy további oktatói: Fetter Éva és Sándor Dániel doktoranduszok

Időrend és tantárgyi követelmények 14 hét (4x 14 óra) 14 hét (4x 14 óra) Előadások: Szerda (KA. 64), péntek (UV 1) Előadások: Szerda (KA. 64), péntek (UV 1) Terepgyakorlat: szept. vége ~09.25 (a részvétel a félévvégi aláírás feltétele) Hosszúréti- patakhoz kirándulás Terepgyakorlat: szept. vége ~09.25 (a részvétel a félévvégi aláírás feltétele) Hosszúréti- patakhoz kirándulás Nincs óra: (TDK szünet); (nyílt nap) Nincs óra: (TDK szünet); (nyílt nap) Számítási gyakorlat (1. zh része) Számítási gyakorlat (1. zh része) Kb esettanulmány Kb esettanulmány Zárthelyik: ill óra időpontban (legalább elégséges jegy a félévvégi aláíráshoz) Zárthelyik: ill óra időpontban (legalább elégséges jegy a félévvégi aláíráshoz) Pótlás megegyezés szerint biztosítva, tanórán kívül Pótlás megegyezés szerint biztosítva, tanórán kívül Vizsga: Kizárólag szóbeli, mivel a tárgy lefed államvizsga tételeket Vizsga: Kizárólag szóbeli, mivel a tárgy lefed államvizsga tételeket Konzultációk igény szerint Konzultációk igény szerint

Miről lesz szó – és miről nem? A tantárgy expozíciója Esettanulmányok Esettanulmányok Alapfogalmak Alapfogalmak Kockázatelemzési módszerek Kockázatelemzési módszerek Szennyezőanyagok típusai Szennyezőanyagok típusai Kármentesítés technológiák Kármentesítés technológiák Jogszabályok (hazai és EU) Jogszabályok (hazai és EU) Hazai intézményi háttér - költségek Hazai intézményi háttér - költségek

A félév tematikus menete 1. ea.: Szennyezőanyagok (prioritásszennyezők, EQS értékek) 1. ea.: Szennyezőanyagok (prioritásszennyezők, EQS értékek) 2-3. ea.: Kármentesítés a hazai jogszabályok tükrében, humán- egészségügyi kockázatfelmérés 2-3. ea.: Kármentesítés a hazai jogszabályok tükrében, humán- egészségügyi kockázatfelmérés 4-5. ea.: Mennyiségi kockázatelemzés (ökológiai) 4-5. ea.: Mennyiségi kockázatelemzés (ökológiai) 6. ea.: Kirándulás??- időpont változhat 6. ea.: Kirándulás??- időpont változhat 7. ea.: Kis vízfolyások hazai problémái (Által-ér és fővárosi folyóvizeink) 7. ea.: Kis vízfolyások hazai problémái (Által-ér és fővárosi folyóvizeink) 8. ea.: Olajszennyezések kárelhárítása felszíni vizek 8. ea.: Olajszennyezések kárelhárítása felszíni vizek ea.: Olajszennyezések kármentesítése a talajban és felszín alatti vízben Számítási gyakorlat (olajszennyezések transzportja a talajban és felszín alatti vizekben) ea.: Olajszennyezések kármentesítése a talajban és felszín alatti vízben Számítási gyakorlat (olajszennyezések transzportja a talajban és felszín alatti vizekben) 11. ea.:Talajkármentesítési módszerek – talajtani alapfogalmak 11. ea.:Talajkármentesítési módszerek – talajtani alapfogalmak 12. ea.: Biológiai talajtisztítás módszerei 12. ea.: Biológiai talajtisztítás módszerei 13. ea.: Zárthelyi 13. ea.: Zárthelyi

A félév tematikus menete ea.: Esettanulmány a talajkárelhárítási módszerekből (ISCO) ea.: Esettanulmány a talajkárelhárítási módszerekből (ISCO) 16. ea.: A szennyvíztisztítás általános kérdéskörei a kárelhárítás tükrében 16. ea.: A szennyvíztisztítás általános kérdéskörei a kárelhárítás tükrében 17. ea.: Innovatív szennyvíztisztítási módszerek 17. ea.: Innovatív szennyvíztisztítási módszerek 18. ea.: Esettanulmány- Tiszai cianid szennyezés 18. ea.: Esettanulmány- Tiszai cianid szennyezés 19. ea.: Újabb kihívások – EDS anyagok (gyógyszermaradványok, hormonok) 19. ea.: Újabb kihívások – EDS anyagok (gyógyszermaradványok, hormonok) 20. ea.: Esettanulmány- Rába habzás 20. ea.: Esettanulmány- Rába habzás 21. ea.: Biohazard: állati tetemek elhelyezése (madárinfluenza és SZKF) 21. ea.: Biohazard: állati tetemek elhelyezése (madárinfluenza és SZKF) 22. ea.: Esettanulmány- CHINOIN 22. ea.: Esettanulmány- CHINOIN 23. ea.: Peszticidek 23. ea.: Peszticidek 24. ea.: Magyar ökológiai helyzetkép 24. ea.: Magyar ökológiai helyzetkép 25. ea.: Magyar helyzetkép a mikroszennyezőkről 25. ea.: Magyar helyzetkép a mikroszennyezőkről 26. ea.: Zárthelyi 26. ea.: Zárthelyi

Néhány alapfogalom és kérdés A környezet fogalma A környezet fogalma –Környezeti közegek (elemek) –Ökológiai környezet –Épített környezet A környezeti károk fogalma A környezeti károk fogalma A degradációs folyamatok és észlelésük (de gradatio ~ latin) A degradációs folyamatok és észlelésük (de gradatio ~ latin) Kármentesítés vs kárelhárítás Kármentesítés vs kárelhárítás

Mit lehet kármentesíteni? Felszín alatti víz: minden, a föld felszíne alatt a telített zónában elhelyezkedő víz, amely közvetlen érintkezésben van a földtani közeggel Felszín alatti víz: minden, a föld felszíne alatt a telített zónában elhelyezkedő víz, amely közvetlen érintkezésben van a földtani közeggel Földtani közeg: a föld felszíne és felszín alatti rétegei (a talaj, a kőzetek, beleértve az ásványokat és ezek természetes és átmeneti formáit) Földtani közeg: a föld felszíne és felszín alatti rétegei (a talaj, a kőzetek, beleértve az ásványokat és ezek természetes és átmeneti formáit) Talaj: a földtani közeg legfelső rétege, ami ásványi részecskékből, szerves anyagból, vízből, levegőből és élő szervezetekből áll Talaj: a földtani közeg legfelső rétege, ami ásványi részecskékből, szerves anyagból, vízből, levegőből és élő szervezetekből áll Felszíni vizek Felszíni vizek

Meddig kell kármentesíteni? A kármentesítés során elérendő szennyezőanyag koncentrációt célállapot- határértéknek nevezzük A kármentesítés során elérendő szennyezőanyag koncentrációt célállapot- határértéknek nevezzük Ennek elérését befolyásolja a szennyezettség természete (az alkalmazott technológiákkal eltávolítható-e) valamint a finanszírozási háttér (van-e rá fedezet) Ennek elérését befolyásolja a szennyezettség természete (az alkalmazott technológiákkal eltávolítható-e) valamint a finanszírozási háttér (van-e rá fedezet) A kármentesítési célállapot- határérték megállapítása általában projektenként egyedi, függ: A kármentesítési célállapot- határérték megállapítása általában projektenként egyedi, függ: –Vonatkozó jogszabályok (219/2004. (VII. 21.), 220/2004. (VII. 21.), 10/2000. (VI. 2.), 91/2007 (IV.26), 90/2007 (IV.26), 12/2001 (V.4), 26/2000 (IX.13), 25/2000 (IX.30) –Szennyezőanyag mennyisége, természete (fiziko-kémiai tulajdonság, mobilitás, toxicitás, stb.) –Szennyezett közeg tulajdonságai –Releváns transzportfolyamatok –Hatásviselők

Szennyezőanyag típusok „Hagyományos” szennyező anyagok „Hagyományos” szennyező anyagok Szerves mikroszennyező anyagok (TPH, PAH, PCB, egyéb) Szerves mikroszennyező anyagok (TPH, PAH, PCB, egyéb) Szervetlen mikroszennyezők (toxikus nehézfémek) Szervetlen mikroszennyezők (toxikus nehézfémek) BTEX vegyület csoport BTEX vegyület csoport Dioxinok és más rákkeltő anyagok Dioxinok és más rákkeltő anyagok Peszticidek Peszticidek

„Hagyományos” szennyező anyagok Ammónia/ammónium Ammónia/ammónium –Disszociációs egyensúly –Toxicitás Nitrit és nitrát Nitrit és nitrát –Methaemoglobinaemia – Hipertónia – Karcinogén hatások –Eutrofizációs hatások

Mi az ammónia? Az ammónia színtelen, de erősen szúrós szagú gáz. Nagyon jól oldódik vízben és általában vizes oldatában árulják. Az ammónia színtelen, de erősen szúrós szagú gáz. Nagyon jól oldódik vízben és általában vizes oldatában árulják. Víz az ammóniagáz igen bőségesen oldja; így 1 térfogat víz 0 °C-on 1298,9, 12°-on 865,5, 20°-on 710,6 térfogat ammóniagázt nyel el Víz az ammóniagáz igen bőségesen oldja; így 1 térfogat víz 0 °C-on 1298,9, 12°-on 865,5, 20°-on 710,6 térfogat ammóniagázt nyel el Az ammóniát az ammonifikációs folyamatokban baktériumok állítják elő (növényi, állati és emberi hulladékokból). Az ammóniát az ammonifikációs folyamatokban baktériumok állítják elő (növényi, állati és emberi hulladékokból). Az ammónia esszenciális vegyület sok biokémiai folyamatban. Az ammónia esszenciális vegyület sok biokémiai folyamatban. A termelt ammónia zömét műtrágyaként hasznosítják. Keletkezik továbbá a textil, műanyag, robannóanyag gyártáskor, ill. papír és tisztítószeriparban, ill. hűtőközegként is használják (hűtőgépekben). A termelt ammónia zömét műtrágyaként hasznosítják. Keletkezik továbbá a textil, műanyag, robannóanyag gyártáskor, ill. papír és tisztítószeriparban, ill. hűtőközegként is használják (hűtőgépekben).

Ammónia – ammónium (nyers, betöményedett szennyvizek és ipari balesetek) Ionizálatlan NH 3 a teljes (NH4+NH3) ammónium tartalom %-ban kifejezve (hőmérséklet és pH függése) % NH 3 (összes ammónium) Temp (F) pH 6.5 pH 7.0 pH 7.5 pH 8.0 pH

Az ammónia toxicitása (édesvízi halak) Letális ammónia koncentrációk (pH, és expozíciós idő függvényében) pH Időtartam Letális ammónia koncentrációk (mg/l) Összes NH 3 (szabad) hr d hr d hr d hr d hr d

pH, hőmérséklet és szabad (nem-ionizált ammónia): Boulder Creek, Colorado

Hasznos tudnivalók (NH 3 ) Az ammónia természetes és mesterséges eredetű gáz is lehet. Az ammónia természetes és mesterséges eredetű gáz is lehet. Folyékony ammóniát sok háztartási tisztítószer is tartalmaz (pl. Welldone). Folyékony ammóniát sok háztartási tisztítószer is tartalmaz (pl. Welldone). Az ammónia irritálja a szemet, bőrt, orrot, torkot és a tüdőt. Az ammónia irritálja a szemet, bőrt, orrot, torkot és a tüdőt. Magas expozíciós szintek égést okoznak. Magas expozíciós szintek égést okoznak. Az USA-ban az ismert 1613 „high priority” szennyezett terület közül 134 esetében az ammónia is problémát jelent (US EPA). Az USA-ban az ismert 1613 „high priority” szennyezett terület közül 134 esetében az ammónia is problémát jelent (US EPA).

Ammónia expozíció Mindenki, rendszeresen ki van téve alacsony szintű ammónia expozíciónak (levegő, táplálék, talaj és víz). CIGARETTA!!! Mindenki, rendszeresen ki van téve alacsony szintű ammónia expozíciónak (levegő, táplálék, talaj és víz). CIGARETTA!!! Az ammóniának erős, irritáló szaga van ezért hamarabb megérezzük, mintsem, hogy kárt okozzon. Az ammóniának erős, irritáló szaga van ezért hamarabb megérezzük, mintsem, hogy kárt okozzon. A földre kiszórt ammónia műtrágyát belélegezzük, illetve még nagyobb részével a talajvizet szennyezzük. A földre kiszórt ammónia műtrágyát belélegezzük, illetve még nagyobb részével a talajvizet szennyezzük. Ammónia expozíció bekövetkezhet ipari balesetektől, lukadásoktól, vasúti vagy közúti szállítás közben Ammónia expozíció bekövetkezhet ipari balesetektől, lukadásoktól, vasúti vagy közúti szállítás közben

Nitrit és nitrát Hatásukra methaemoglobin képződik a vérben, és ezzel a vér oxigénszállító funkciója csökken. Abnormálisan megnövekvő methaemoglobin szintet okozhatnak még a különböző toxikus hatások is: pl. nitritek, vagy indirekt oxidánsok, mint pl. a metilén kék, nitroglicerin, ezüst nitrát, nátrium nitrát és szulfonamidok. Az ilyen vérnek sötét, ‘csokoládé' színe van, szemben a cianotikus vér sötét-kékes színével.

Methaemoglobinaemia Fötális (magzati) hemoglobin Fötális (magzati) hemoglobin „Blue baby” betegség (cianózis) „Blue baby” betegség (cianózis) Fe (II) oxidálódik Fe (III)-ra Fe (II) oxidálódik Fe (III)-ra Ferrivas stabil ionos kötése az oxigénnel, amit nem tud leadni Ferrivas stabil ionos kötése az oxigénnel, amit nem tud leadni Hypoxia lép fel Hypoxia lép fel Felnőttek rendelkeznek methemoglobin reduktáz enzimmel Felnőttek rendelkeznek methemoglobin reduktáz enzimmel

W. E. Smith & A. M. Smith Minamata megbetegedések: Higany 1956, Minamata-öböl: egy közeli, acetaldehidet és vinil-kloridot gyártó cég higanyt is tartalmazó szennyvizét tisztítás nélkül engedte az öbölbe negyven évig. A sekély tengervízbe került közel 150 tonna metil-higany feldúsult a táplálékláncban Higanyszulfát katalizátor Reduktív környezet az üledékhez közel Biometilációs folyamatok Dimetil Hg képződött (illékony) Metil-csoportja révén könnyedén áthatol a sejtmembránon, a vér-agy gáton, fő raktározó szerve az agy. A szerves higany-vegyületek képesek a vörösvértestekbe bejutva a hemoglobin molekulához kötődni, ily módon bekerülhetnek a placenta vérkeringésébe is, majd felhalmozódhatnak a fejlődő magzat vérében és agyában, súlyos idegrendszeri károsodást, fejlődési rendellenességet okozva ezzel

Prioritásszennyezők Veszélyes anyagnak, prioritásszennyezőnek azokat az anyagokat nevezzük, amelyek toxikusak, perzisztensek (nem lebomlóak és biológiailag nem lebonthatók) és bioakkumulációra hajlamosak. E definíció szerint a toxicitást nem szűkítjük le az akut (rövid idejű hatásokra), hanem az olyan krónikus hatásokat is ideértjük, mint például a karcinogenitás, mutagenitás, teratogenitás vagy a hormonháztartásra gyakorolt negatív hatás. Veszélyes anyagnak, prioritásszennyezőnek azokat az anyagokat nevezzük, amelyek toxikusak, perzisztensek (nem lebomlóak és biológiailag nem lebonthatók) és bioakkumulációra hajlamosak. E definíció szerint a toxicitást nem szűkítjük le az akut (rövid idejű hatásokra), hanem az olyan krónikus hatásokat is ideértjük, mint például a karcinogenitás, mutagenitás, teratogenitás vagy a hormonháztartásra gyakorolt negatív hatás. EU VKI X. melléklet EU VKI X. melléklet EQS értékek: (Environmental Quality Standard) fogalma a potenciálisan veszélyesnek tekinthető anyagokra (elemek, vegyületek, vegyületcsoportok) a jogszabályokban meghatározott megengedhető környezeti koncentráció értékeket takarja EQS értékek: (Environmental Quality Standard) fogalma a potenciálisan veszélyesnek tekinthető anyagokra (elemek, vegyületek, vegyületcsoportok) a jogszabályokban meghatározott megengedhető környezeti koncentráció értékeket takarja

1 μg/liter = 1 ppb = 1/ MIKROSZENNYEZŐK A hatvanas évek felfedezettjei: mikroszennyezők mg-μg/liter mennyiségekben

További meglepetés forgatókönyvek (1) Interszex, halak, emlősök hermafroditizmusa (2) Az aktív spermaszám csökkenése és tumorok (teszticuláris, prosztata, etc.)

Okok: számos anyagféleség Vegyi ipari és mezőgazdasági anyagok (DDT, PCB, atrazin, dioxinok, nehézfémek, lágyítók, „plasticiser” - ftalátok etc.) Vegyi ipari és mezőgazdasági anyagok (DDT, PCB, atrazin, dioxinok, nehézfémek, lágyítók, „plasticiser” - ftalátok etc.) Gyógyszerek (fájdalomcsillapítók, antibiotikumok, béta blokkolók, etc.) Gyógyszerek (fájdalomcsillapítók, antibiotikumok, béta blokkolók, etc.) Hormonális készítmények (orális kontraceptívumok, thyroid gyógyszerek) Hormonális készítmények (orális kontraceptívumok, thyroid gyógyszerek) Természetes hormonok (fito-ösztrogének) Természetes hormonok (fito-ösztrogének) Kozmetikumok Kozmetikumok … ezeket EDS anyagoknak hívjuk, melyek akár a ng/liter koncentrációban hatnak - nanoszennyezők … ezeket EDS anyagoknak hívjuk, melyek akár a ng/liter koncentrációban hatnak - nanoszennyezők

Szerves mikroszennyező anyagok (TPH, PAH, PCB) TPH – total petroleum hydrocarbon TPH – total petroleum hydrocarbon PAH – polyaromatic hydrocarbons PAH – polyaromatic hydrocarbons PCB – polychlorinated biphenyls PCB – polychlorinated biphenyls BTEX – benzol, toluol, etil-benzol, xilol BTEX – benzol, toluol, etil-benzol, xilol

TPH határértékek (mg/kg) talaj és (μg/l) talajvíz A B C 1 C 2 C Összes alifás szénhidrogén (TPH) C 5 -C 40 MSZ : GC-FID

Benzol és alkilbenzolok (BTEX)

BTEX - alapok BTEX (akronima: benzol, toluol, etilbenzol és xilolok). Ezek olajipari termékek. Az etilbenzol a gázolajban és a kerozinban (repülés) használt segédanyag. Benzolt a szintetikus anyag gyártásban használnak sokat: szintetikus gumi, műanyagok, nylon, rovarölőszerek és festékek. Toluolt festékek, bevonatok, gumik, olajok és gyanták hígítására használnak. Etilbenzol: festékek, tinták, műanyagok és peszticidekben használnak. Xilolokat: nyomdaipar, gumigyártás és bőripari alkalmazásokban találhatunk. Többnyire együtt, egymással keverten fordulnak elő!

BTEX - pl. a benzinkutak hatása (

Mik a PAH-ok? ( Mik a PAH-ok? (Policiklikus aromás szénhidrogének) Naftalin Acenaftilén Acenaftén Fluorén Fenantrén Antracén Fluorantén Pirén Benz(a)antracén Krizén Benz(b)fluorantén Benz(k)-fluorantén Benz(e)pirén Benz(a)pirénIndenol(1,2,3-cd)-pirénDibenz(a,h)-antracén

PAH Már a norvég fjordok sem a régiek… élelmiszer tilalom (kagyló) az Alterneset-Andfiskĺ területen (PAH és nehézfém szennyezés miatt). Már a norvég fjordok sem a régiek… élelmiszer tilalom (kagyló) az Alterneset-Andfiskĺ területen (PAH és nehézfém szennyezés miatt).

PAH-ok eredete és felhasználása Bizonyos PAH-okat gyártanak is, a tiszta PAH-ok szintelen, fehér, vagy sárga szilárd anyagok. Bizonyos PAH-okat gyártanak is, a tiszta PAH-ok szintelen, fehér, vagy sárga szilárd anyagok. PAH-okat találhatunk: szénkátrányban, nyersolajban, tetőfedő és útburkoló kátrányokban és szurkokban, néhányat a festékipar, gyógyszerészet és peszticid ipar is felhasznál. PAH-okat találhatunk: szénkátrányban, nyersolajban, tetőfedő és útburkoló kátrányokban és szurkokban, néhányat a festékipar, gyógyszerészet és peszticid ipar is felhasznál. Bizonyított rákkeltők és teratogének Bizonyított rákkeltők és teratogének

PCB (poliklórozott bifenilek) A molekula szerkezete (200 db. feletti molekulaféleség) A molekula szerkezete (200 db. feletti molekulaféleség) Azon aromás vegyületek, melyek nagy mennyiségben tartalmaznak szubsztituált klórt Azon aromás vegyületek, melyek nagy mennyiségben tartalmaznak szubsztituált klórt

PCB-k - tulajdonságok Bioakkumulációs hajlam Bioakkumulációs hajlam Magas zsíroldékonyság Magas zsíroldékonyság Lassú degradáció (fizikai és biológiai) Lassú degradáció (fizikai és biológiai) Karcinogenitás, idegrendsszeri és immunhatások, endokrin hatások Karcinogenitás, idegrendsszeri és immunhatások, endokrin hatások 1979 óta tilos a felhasználásuk és gyártásuk (US EPA) 1979 óta tilos a felhasználásuk és gyártásuk (US EPA)

Nehézfémek – tox. fémek Higany Higany Kadmium Kadmium Arzén (ez nem-fémes elem!!) Arzén (ez nem-fémes elem!!) Réz Réz Cink Cink Ólom Ólom Nikkel Nikkel

Nehézfém források, nyelők és expozíciós utak

Nagy kommunális SZVT átlagos nehézfém kibocsátásai

Nehézfémek élettani hatásai Arzén- idegrendszer, gyomorrendszer és bőr; tüdőrák, bőrdaganatok, további karcinogén hatások húgyhólyag, máj, vesék Arzén- idegrendszer, gyomorrendszer és bőr; tüdőrák, bőrdaganatok, további karcinogén hatások húgyhólyag, máj, vesék Higany- Idegrendszer, fejlődő magzatot károsítja Higany- Idegrendszer, fejlődő magzatot károsítja Kadmium-tüdő- és gyomorkárosítás, csontritkulás; karcinogén Kadmium-tüdő- és gyomorkárosítás, csontritkulás; karcinogén Ólom- Csaknem minden szervet károsít, központi idegrendszer a legérzékenyebb, fejlődésbeli rendellenességek; karcinogén Ólom- Csaknem minden szervet károsít, központi idegrendszer a legérzékenyebb, fejlődésbeli rendellenességek; karcinogén

Köszönöm a figyelmet! Következő óra: Fetter Éva Következő óra: Fetter Éva Kármentesítés a hazai jogszabályok tükrében