Városi környezetvédelem Ács Tamás acs.tamas@vkkt.bme.hu 30-318-6601 Városi környezetvédelem Szennyezőanyagok, kármentesítés

Alapfogalmak Környezeti elem: a föld, a levegő, a víz, az élővilág, valamint az ember által létrehozott épített (mesterséges) környezet, továbbá ezek összetevői; Környezetkárosodás: a környezetben, illetve valamely környezeti elemben közvetlenül vagy közvetve bekövetkező, mérhető, jelentős kedvezőtlen változás, illetve valamely környezeti elem által nyújtott szolgáltatás közvetlen vagy közvetett, mérhető, jelentős romlása; Kárelhárítás: a környezeti elemek (vizek, talaj, levegő, élővilág, épített környezet) előre nem látható események vagy ismeretlen ok miatt rendkívüli mértékben bekövetkező elszennyeződése esetén a keletkező károk megelőzésére, elhárítására illetve mérséklésére irányuló tevékenység; Kármentesítés (felszín alatti víz és földtani közeg): olyan helyreállítási intézkedés, amely a felszín alatti víz és földtani közeg károsodásának enyhítésére, az eredeti állapot vagy ahhoz közeli állapot helyreállítására, valamint a felszín alatti víz által nyújtott szolgáltatás helyreállítására vagy azzal egyenértékű szolgáltatás biztosítására irányul, így különösen az a műszaki, gazdasági és igazgatási tevékenység, amely a veszélyeztetett, szennyezett, károsodott felszín alatti víz, illetőleg földtani közeg megismerése, illetőleg a szennyezettség, károsodás és a kockázat mértékének csökkentése, megszüntetése, továbbá monitorozása érdekében szükséges.

Az alapfogalmak hierarchiája

Határértékek Kármentesítési Kézikönyv 4. (A): háttér-koncentráció, reprezentatív érték, az egyes anyagoknak, adott felszín alatti víztestben jellemző koncentrációja, emberi zavarásoktól mentes állapotban; (Ab): bizonyított háttér-koncentráció, meghatározott anyagnak vizsgálatokkal megállapított tényleges háttér-koncentrációja; (B): szennyezettségi határérték, figyelembe véve az ivóvízminőség, a vízi és FAV-tól függő szárazföldi ökoszisztémák igényeit;

Határértékek Kármentesítési Kézikönyv 4. (Ci): intézkedési szennyezettségi határérték, jogszabályban vagy hatósági határozatban meghatározott kockázatos anyag koncentráció, amelyet meghaladó érték esetén (ha nincs (E)vagy (D)) a környezetvédelmi felügyelőségnek intézkednie kell; (D): kármentesítési célállapot határérték, hatósági határozatban előírt koncentráció, amit a kármentesítés eredményeként kell elérni az emberi egészség és az ökoszisztéma, illetve a környezeti elemek károsodásának megelőzése érdekében; (E): egyedi szennyezettségi határérték, a telephelyen a (B) szennyezettségi határérték helyett (ha (Ab) > (B)) hatósági határozatban megállapított szennyezettségi határérték.

Alapfogalmak Bioakkumuláció: A biológiai folyamatok révén a környezeti elemekben alacsony koncentrációban jelen lévő anyag megkötődik, és folyamatos kitettség esetén az élő szervezetekben mennyiségük megnő, azaz az anyag felhalmozódik; Perzisztencia: Az anyagok biológiai lebontással szembeni ellenálló képesség Biodegradáció: mikroorganizmusok által végzett biokémiai-biológiai folyamatok eredményeként megvalósuló lebontási és átalakulási folyamatok összessége.

Alapfogalmak Toxicitás: a víz mérgező képessége, olyan mérgek jelenléte, amelyek zavarják, veszélyeztetik a vízi élőlények életműködését, csökkentik a víz öntisztuló képességét, korlátozzák ivóvízként történő felhasználását. Mérése: biológiai tesztmódszerekkel. Karcinogén: rákkeltő; Mutagén: genetikai károsodást okozó; Teratogén: fejlődési rendellenességet okozó; Veszélyes anyagnak (prioritásszennyezőnek) elsősorban olyan anyagokat nevezünk, amelyek toxikusak, perzisztensek 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.

Szennyezőanyag csoport Szennyezőanyagok Szennyezőanyag csoport Formái Hatásai Megjegyzés Bonthatóság szerves anyag (lebomló)   vízi ökoszisztéma károsodása igen Nitrogén NHx szem-orr-tüdő irritáció, szívbénulás, eutrofizáció növények felveszik NOx "blue baby", eutrofizáció foszfor Szerves izomgörcs, hányás, akár halál növényvédőszerek Szervetlen eutrofizáció pl. műtrágya pH szövetkárosodás savak és lúgok Mikroszennyezők Szerves: peszticidek, fenolok, detergensek, stb.; kőolaj és származékai: TPH, PAH, PCB, BTEX, stb. toxikus: karcinogén v. mutagén v. teratogén oldott v. szilárd; bioakkumuláció; egy részük illékony nem vagy nehezen Szervetlen: nehézfémek: Hg, Cd, Zn, Cr, Cu, Pb, Ni, Co, Mo, Sn, Ag; As, Ba, CN, Se, B, stb. oldott v. szilárd; bioakkumuláció; oldott fázist növények felveszik

Környezeti Kárelhárítás - 1 EA - Jolánkai Zsolt Szennyezőanyagok 219/2004. (VII. 21.) Korm. rendelet a felszín alatti vizek védelméről Szennyező anyagok jegyzékei: Jegyzék a veszélyességük alapján K1 minősítésű (nagy kockázatot jelentő) anyagokra: 1. Szerves halogén vegyületek és olyan anyagok, amelyek a vízi környezetben szerves halogéneket képezhetnek. 2. Szerves foszforvegyületek. 3. Szerves ónvegyületek. 4. Anyagok és készítmények, vagy ezek lebomlási termékei, amelyekről bebizonyosodott, hogy karcinogén vagy mutagén tulajdonságokkal rendelkeznek, vagy pedig olyan tulajdonságokkal, amelyek kedvezőtlen hatással vannak a szteroidogén, thyroid, szaporodási vagy endokrin függő funkciókra a vízi környezetben vagy azon keresztül. 5. Higany és vegyületei. 6. Kadmium és vegyületei. 7. Ásványolajok és más szénhidrogének, különösen a perzisztens szénhidrogének. 8. Cianidok. „Fekete lista” Környezeti Kárelhárítás - 1 EA - Jolánkai Zsolt

219/2004. (VII. 21.) Korm. rendelet a felszín alatti vizek védelméről – folyt 3 Jegyzék a veszélyességük alapján K2 minősítésű (kis kockázatot jelentő) anyagokra: 1. Az I. Jegyzékben nem szereplő félfémek és fémek, valamint vegyületeik, különösen a következő fémek és félfémek: 1.1. Cink 1.2. Réz 1.3. Nikkel 1.4. Króm 1.5. Ólom 1.6. Szelén 1.7. Arzén 1.8. Antimon 1.9. Molibdén 1.10. Titán 1.11. Ón 1.12. Bárium 1.13. Berillium 1.14. Bór 1.15. Urán 1.16. Vanádium 1.17. Kobalt 1.18. Tallium 1.19. Tellúr 1.20. Ezüst 2. Az I. Jegyzékben nem szereplő biocidek, növényvédő szerek és ezek származékai. 3. A felszín alatti víz ízét és/vagy szagát rontó anyagok, valamint olyan vegyületek, amelyek ilyen anyagok képződését okozzák e vizekben, és ezzel a vizet emberi fogyasztásra alkalmatlanná teszik. 4. Mérgező vagy bomlásálló szerves szilíciumvegyületek, valamint olyan vegyületek, amelyek ilyen anyagok képződését okozzák a vízben, kivéve azokat, amelyek biológiailag ártalmatlanok vagy gyorsan átalakulnak a vízben ártalmatlan anyagokká. 5. Szervetlen foszforvegyületek, valamint az elemi foszfor. 6. Fluoridok. 7. Ammónia és nitritek. 8. Az eutrofizációt elősegítő anyagok (különösen a nitrátok és a foszfátok). 9. Szuszpenzióban lévő anyagok. 10. Az oxigénháztartásra kedvezőtlen hatással levő anyagok (amelyek olyan paraméterekkel mérhetők, mint a BOI és KOI).” „Szürke lista” Környezeti Kárelhárítás - 1 EA - Jolánkai Zsolt

Szennyezőanyagok települési forrásai Közlekedés Mezőgazdaság: Növényvédőszerek Trágyák és műtrágyák Ipar: Vegyipar Gyógyszeripar Kohászat Elektronikai ipar Energiaipar (kőszén, kőolaj, égetés, radioaktív balesetek, kiégett fűtőanyagok) Olajfinomítás Gépjárműipar Közvetett források: Hulladék lerakók Szennyvíz iszapok Bányameddők Ipari szennyvíz Szikkasztók Veszélyes hulladék tárolók

Szennyezés megelőzése Egyszerűbb és olcsóbb a megelőzés, mint a kárelhárítás vagy kármentesítés. Védett területek kijelölése Tervezett létesítmény / tevékenység hatásainak értékelése

Tevékenységek korlátozása vagy tiltása Szennyezés megelőzése Tevékenységek korlátozása vagy tiltása Védett (védő-) területek kijelölése Természetvédelmi oltalom alatt álló területek Nemzeti parkok Természetvédelmi területek Tájvédelmi körzetek Ex lege védett: lápok, szikes tavak, kunhalmok, földvárak, források és víznyelők, barlangok Ivóvízbázisok védőterületei / védőzónái

Tevékenységek engedélyezése vagy Szennyezés megelőzése Tevékenységek engedélyezése vagy nem engedélyezése 2. Tervezett létesítmény / tevékenység hatásainak értékelése - Környezeti hatásvizsgálat - Egységes környezethasználati engedély - Környezeti felülvizsgálat, teljesítményértékelés Környezeti hatásvizsgálatok című tárgy!

Környezeti kárt okozó tevékenység Ha már megtörtént a baj Környezeti kárt okozó tevékenység Rendkívüli szennyezés Nem rendkívüli szennyezés kárelhárítás kármentesítés Balesetjellegű szennyezés Pl. Vörösiszap, cianid Lassú hosszan tartó szennyezés Pl. szivárgó olajtartály, hulladéklerakók Azonnali beavatkozást igényel Pl. gipsz adagolásával semlegesítés, merülőfalak, kicsapatószerek Megfontolt körültekintő költséghatékony megoldást igényel

Kármentesítés kivizsgálás szennyezés (felügyelőség) nincs tényfeltárás MONITORING nincs szennyezés tényfeltárás beavatkozás nincs beavatkozás

Kármentesítés Végén TÉNYFELTÁRÁSI ZÁRÓDOKUMENTÁCIÓ Tényfeltárás során vizsgálni kell: Milyen szennyezőanyagok? Mennyi (koncentráció, tömeg)? Szennyezett terület kiterjedése? Veszélyeztetett terület kiterjedése? Egészségügyi és környezeti kockázatbecslés Célállapot megfogalmazása: (D) kármentesítési határérték Beavatkozás előzetes tervezése Végén TÉNYFELTÁRÁSI ZÁRÓDOKUMENTÁCIÓ benyújtása a felügyelőségnek

Kármentesítés BEAVATKOZÁS nincs tisztítás talaj/talajvíz tisztítás környezetszennyezés mértéke gazdaságossági kérdések nincs tisztítás talaj/talajvíz tisztítás veszélyeztet-e? terjedés sebessége és iránya technológiai lehetőségek szennyező típusa szennyezettség mértéke területhasználat korlátozása v. tiltása izoláció immobilizáció in-situ ex-situ

Izoláció, immobilizáció Kármentesítés Izoláció, immobilizáció ha: az aktuális szennyezettség nem veszélyeztet hatásviselőket; a szennyezőanyag lassan terjed; a geológiai viszonyok lehetővé teszik. célja a szennyezőanyag terjedésének megakadályozása v. a terjedési útvonal módosítása módszerei: Szigetelő fal (résfal, szádfal); - link Migrációs gát (résfal, benne aktív közeg); - link Hidraulikus gát (pozitív vagy negatív kutakkal, drénnel). - link

Talaj/talajvíz tisztítás Kármentesítés Talaj/talajvíz tisztítás tisztítási technológiát befolyásoló tényezők szennyezőanyag típusa és koncentrációi; szennyezőanyag fizikai megjelenési formája; szennyezőanyag fizikai, kémiai és (mikro)biológiai jellemzői; talaj típusa (homok, agyag, iszap,…); szennyezett terület kiterjedése, a szennyeződés történeti múltja. remediáció 4 lehetséges alapfolyamata fizikai; kémiai átalakítás; termikus lebontás; biológiai lebontás.

Talaj/talajvíz tisztítás Kármentesítés Talaj/talajvíz tisztítás eljárás helye szerint: ex-situ talaj/talajvíz kitermelése, majd tisztítása on-site: a kitermelt talaj/talajvíz a helyszínen, elszállítás nélkül kerül tisztításra, majd visszahelyezésre off-site: a szennyezett talaj/(talajvíz) elszállítás után kerül tisztításra, utána visszaszállítják és visszahelyezik kis kiterjedésű szennyezettség esetén (különben aránytalanul drága lehet) ha vízbázist veszélyeztet a szennyezés a kitermelt talaj veszélyes hulladéknak minősül

Kármentesítés néhány talaj ex-situ eljárás talajmosatás: link kémiai és fizikai folyamat; elsősorban homoknál; felületaktív anyagok, savak. kémiai kivonás (extrakció): link tömény oldószerek; szennyezőanyag a kivonószerbe kerül. stabilizáció, szilárdítás: link szennyező kötőanyaghoz (ioncserélő gyanta, agyagásványok); kötődés kémiai, fizikai, termikus úton; végén szilárdítás cementtel.

Kármentesítés néhány talaj ex-situ eljárás termikus kezelés: talajégetés - link pirolízis: szerves szennyezők lebontása oxigén nélkül - link biológiai kezelés lebontást mikroorganizmusok végzik tápanyag, oxigén, nedvesség biztosítása módszer: agrotechnikai: talaj szétterítésével - link bioágyas, prizmás: kőolajszármazékoknál, halmokban - link reaktor: földmedence, acélreaktor - link

Talaj/talajvíz tisztítás Kármentesítés Talaj/talajvíz tisztítás eljárás helye szerint: in-situ helyszíni tisztítás: talaj/talajvíz természetes helyén történő tisztítása ; nagy kiterjedésű szennyezettség esetén ; ha vízbázist veszélyeztet a szennyezés; a kitermelt talaj veszélyes hulladéknak minősül; bizonyos esetben (mélyebb rétegek remediációja) a felszín használható (nincs munkagödör); fajlagosan olcsóbb , mint az ex-situ eljárások; általában hosszabb időt igényelnek, mint az ex-situ eljárások; visszamaradó szennyezők mennyisége ált. nagyobb, mint az ex-situ eljárásoknál

Kármentesítés néhány talaj in-situ eljárás talajmosatás: link talajszennyezők bemosása talajvízbe talajvíz szivattyúzása homoktalajoknál, oldható szennyezőknél izoláció fontos! átlevegőztetés (talajlevegő elszívása és kezelése): link furatokban vákuum illékony szennyezőknél használható talajlevegő tisztítása hőkezelés (talaj fűtése): link forró levegő vagy víz injektálása, elektromosan, rádióhullámokkal segíti a biológiai bontást kinyert gáz kezelése

Kármentesítés néhány talaj in-situ eljárás biológiai természetes biodegradáció fokozása –link tápanyagok és oxigén bejuttatása víz recirkuláció, injektálás, öntözés bioventilláció - link talajszellőztetés is egyben oxigén bejuttatása fitoremediáció - link szennyező eltávolítását növények végzik oldott nehézfémeknél is alkalmazható

Kármentesítés néhány talajvíz ex-situ eljárás sztrippelés: link kémiai és fizikai folyamat; illékony szennyezők eltávolítása; víz toronyba/tartályba és ott levegőztetés. fázisszétválasztás: link szennyező és víz szétválasztása; desztilláció, szűrés, fagyasztásos kristályosítás, fordított ozmózis, stb.. adszorpció: link szennyező adszorbens felületén kötődik meg; kötődés kémiai, fizikai úton; adszorbensek: aktívszén, timföld, lignin, agyag, stb.

Kármentesítés néhány talajvíz in-situ eljárás intenzifikált bioremediáció: link természetes biodegradáció fokozása tápanyagok és oxigén bejuttatása levegőztetés: link célja a biológiai lebontás fokozása átmosatás/sztrippelés: link célja az illékony komponensek „kihajtása” a vízből talajvízbe forró gőzt injektálnak elpárolgó szennyezők felfogása vákuumkúttal