Környezetgazdálkodás 1.

ELŐADÁS ÁTTEKINTÉSE A transzmisszió, mint összetett légköri folyamat Kémiai átalakulások a légkörben A fotokémiai szmog keletkezésének feltételei, kártétele Kikerülés a légkörből: száraz és nedves ülepedés Hazai értékek S és N esetén

Kémiai átalakulások a légkörben 1. Fotokémiai reakció: energia forrása a sugárzás. Első lépés az Abszorpció: A + hυ →A*; melyet követhet Disszociáció: A*→ D1 + D2+… vagy a Direkt reakció: A*+ B → D3 + D4 2. Termikus reakció: (Brown mozgás – energia!) D3 + D4 → X + Y d D3 = d X = k [D3] [X] k: seb. állandó dt dt Fogyás ≈ növekedés!!!

Elsődleges szennyezők: CH4; CO; SO2; NO; szénhidrogének + O3 O3 + hυ → O2 és O* fotolízis O* + H2O → 2 OH- CH4 + OH- → CH3-+ H2O CO + OH- → CO2 + H SO2 + OH- + O2 → SO3- + HO2- NO + HO2-→ NO2 + OH-

A fotokémiai szmog A nitorgén-dioxid forrása – gépkocsik kipufogógázaiból származó alapanyagok és levegő nitrogénjéből kémiai átalakulással: NO2 + hυ → NO + O* majd O* + O2 → O3 Az ózon önmagában is károsító, de nem egyedüli veszélyforrás a fotokémiai szmognál.

A fotokémiai szmog kialakulása

Háttérszennyezettség (O3) Expozíciók 30 perces: 75 ppb; hosszabb távon: 50 ppb. 50-100 alkalom / év (nyaranta)

Hazai ózon-határértéket átlépő napok száma övezetenként (OMSZ adatai)

Az O3 napi és évi változásai hazánkban Maximum: május-augusztus Minimum: november-február A többi: átmeneti időszakok Napi változás: szinuszgörbe szerint (hajnali min. és délutáni max.) SUGÁRZÁS SZENNYEZÉS

Ózon növényi hatásai Apró fekete pöttyök („bors” foltosodás) formájában főleg az alsó leveleken jelentkezik

Határérték: 80 ppb/4-5 óra, vagy 70 ppb/2 nap Hatásai: sárgulás alsó levelek leszáradása fejlődés felgyorsulása-korai öregedés gyors érés növény-pusztulás

Emberekre gyakorolt O3 hatások Akut hatás: 2-10 mg/m3 > 10 mg/m3 Kötőhártya gyulladás Szem-orr-torok irritáció Fokozott könnyezés Légzési zavarok Hörgő hámszöveti Ödéma károsodás Cianózis Csökkent vitalitás Csökk. fizikai kapacitás Krónikus hatás: 0,5-1 mg/m3 > 1 mg/m3 Bronchitis Csökkent csillómozgás Tüdőtágulás Fertőzés iráni fogékonyság Hörgőkárosodás (Pneumónia!) növekedés

Savasodás (másodlagos a szmognál) NO2 + OH- + M → HNO3 + M SO3 + H2O → H2SO4 Regeneráció O3-ra NO2 + hυ → NO + O* NO + O3 → NO2 + O2 Melyből a regeneráció mértéke: d [NO2]- K1b [NO2] _______ = k [NO] [O3] → [O3] _________ dt K2[NO] Meghatározó az arány! Magas termeli, alacsony fogyasztja az ózont.

Száraz és nedves ülepedés www.images.google.com

Kikerülés a légkörből: száraz és nedves ülepedés 1. Száraz ülepedéssel (Stokes törvény – esési sebesség) r: sugár; g:gravitáció; ρ:sűrűség; µ:viszkozitás r=10 µm-nál (1 cm/s) szedimentáció r=1 µm-nál (0,01 cm/s) turbulens diffúzió Ebből v esési= száraz ülepedés (fluxus) / c; ahol c: koncentráció Száraz ülepedés [r< 1 µm] = vesési c

Az ülepedési sebesség és a méret kapcsolata Mészáros, 1993

Hazai háttér szennyezettség értékek száraz ülepedésre SO2-S és NO3-N: 1-1 g m-2 év-1 CA: háttér koncentráció; vd: üleped. sebesség.; Dd: száraz ülepedés Mészáros 1993

Nedves ülepedés Első lépés 2.1 a) Kondenzáció– kritikus túltelítettség Felhő: +0,5% (r méret → oldhatóság) r ~ 0,01-0,05µm. Nagy méretűek vízben oldható anyagok kikerülése 2.1 b) Termikus koaguláció : r kisebb 0,01-0,05 µ m. Fogyás ≈ koncentrációk; idővel expon. Második lépés 2.2 Méret növekedés r = 10 µm kicsi a kihulláshoz. a) Átpárolgás – TELÍTÉSI PÁRANYOMÁS b) Gravitációs koaguláció

NEDVES ÜLEPEDÉS (Dw) = Csapadék x Koncentráció, Cl [g m-2 év-1] SO2-S: 1 g m-2 év-1 NO3-N: 0,3 g m-2 év-1

ELŐADÁS ÖSSZEFOGLALÁSA Transzmisszió: átalakulások és szennyezőanyag szállítás a légkörben. A szennyezőanyagok kikerülése a légkörből. A száraz és nedves ülepedés részfolyamatai A S és a N konkrét értékei hazánkban ülepedésnél

ELŐADÁS ELLENŐRZŐ KÉRDÉSEI Miért alkalmas az ózon mennyiség mérése a fotokémiai szmog-helyzet meghatározására? Melyek az ózon környezeti hatásai? Jellemezze a száraz ülepedés folyamatát! Jellemezze a nedves ülepedést! Mi a „savas” eső?

Felhasznált források Szakirodalom: Mészáros, E. (1994) Légkörtan Egyetemi jegyzet, Veszprémi Egyetem, 120. Egyéb források: www.google.com/images További ismeretszerzést szolgáló források: www.http://zeus.szif.hu/ejegyzet/levved/levego Buday-Sántha, A. (2006) Környezetgazdálkodás Dialóg Campus Kiadó, Budapest-Pécs. 245.

KÖSZÖNÖM A FIGYELMET!