Törvényszerűségek, trendek Készítette: Akusztika Mérnöki Iroda Kft.
A meterológiai jelenségek, folyamatok hatása (1.) A szélmozgások hatására összetett folyamatok révén jelentős távolságokba juthatnak el a légszennyező anyagok, melyek nem egyszer ott fejtik ki hatásukat, ahova eljutnak a széljárások által. Légköri turbulencia: A szélsebesség felbontható két összetevőre, egy átlagos időben állandó szélsebességre és egy időben véletlenszerűen változó turbulens összetevőre. A turbulencia okozza a légköri szennyező anyagok szóródását. A turbulenciát termikus folyamatok és mechanikai hatások okozzák. Megkülönböztetünk mechanikai és termikus turbulenciát. A mechanikai a vizsgált terület domborzati viszonyaitól (felszíni érdesség keltett légörvények a légmozgás hatására) és a szélsebességtől függ. A termikus turbulencia kialakulásában a hőmérsékleti rétegződésnek (hőmérsékleti gradiens) van szerepe. Turbulens diffúzió: A környezeti levegő turbulens áramlása által keltett örvényes mozgás, mely segíti a légszennyező anyagok szóródását a légkörben. Keveredés: A levegő tulajdonságainak cserélődése és kiegyenlítődése a turbulens mozgások által. Hőmérsékleti rétegződés: A troposzférában egy függőleges irányú hőmérséklet-gradiens is jelen van. A hőmérséklet 0,65 °C-kal csökken 100 m-enként felfelé haladva, ez a gradiens talajközeli légrétegben jelentősen eltérő. Az adiabatikusan emelkedő nem telített levegő hő mérséklete 100 m-enként 1 ° C-kal csökken, ezt adiabatikus hő mérséklet-változásnak nevezzük. (Moser M., Pálmai Gy.) Izotermia: Légköri állapot olyan jellemző függvénye, amikor a hőmérséklet állandó a magasságtól függetlenül.
A meterológiai jelenségek, folyamatok hatása (2.) Inverzió: Olyan légköri állapot, amikor a hőmérséklet a magassággal növekszik. Inverzi típusok, talajmenti, talajközeli zsugorodási, magassági. Stabilis légállapot: A függő leges kicserélő mozgások számára kedvezőtlen helyzet, a helyérő l elmozdított részecske igyekszik eredeti helyére visszatérni. Labilis légállapot: A függő leges kicserélő mozgások számára kedvező helyet, a helyéről kissé elmozdított légrészecske igyekszik eredeti helyétől minél távolabb kerülni. Stabilitási kategória: A levegő átlagos hőmérsékleti rétegződésének jelző száma. Emissziós pont: Az a hely, ahol a kilépő légszennyező anyagok először találkoznak a környezeti levegővel. Légszennyező anyagok átalakulása: A környezeti levegő bejutó kibocsátásoknak a napsugárzás, a légnedvesség, a léghőmérséklet, a csapadék és a levegő alkotórészei, ill. más légszennyező anyagok hatására történő fizikai, ill. kémiai változása. Az átalakulás a légszennyező anyagok légköri tartózkodási idejét jelentős mértékben befolyásolja.
Szennyező források típusai A belélegzési magasságában (1,5m) keletkezett immisszió értékek több nagyságrendbeli eltérést mutathatnak forrástípustól függően Az elméleti és gyakorlati kezelhetőség szempontjából a következő forrástípusokat különböztetjük meg: Pontforrás: A terjedési vizsgálat szempontjából pontszerűnek tekinthető a környező épületek tető szintjénél legalább kétszer magasabban kibocsátó szennyező forrás. A pontforrásból eredő emissziót a környező épületek által keltett mechanikus turbulencia nem befolyásolja és ennek következtében a légkör természetes hígító képessége az év nagy részében optimális mértékben tud érvényesülni. Ide tartoznak általában az erőművek, fűtőművek és ipartelepek magas kéményei. Területi forrás: Alacsony kémények, kürtők, általában a környező épületek tető szintje közelében kibocsátó szennyező objektumok. A területi forrásból származó emissziók - a környező épületek által keltett mechanikus turbulencia hatására - átkeverednek, és nagy koncentrációban már a forrás közvetlen környezetében talaj közelbe jutnak. Talajközeli forrás: Közvetlenül a belélegzési szinten kibocsátó szennyező forrás. Ide első sorban a városok szűk utcáit szennyező gépjárművek tartoznak.
Levegőkémiai fogalmak Légszennyező anyagok körforgása: A légszennyező anyagok több közegre terjedő fizikai és kémiai átalakulásokkal járó mozgása, mely fenntartja ezen anyagok mennyiségének dinamikus egyensúlyát. Légszennyező anyagok tartózkodási ideje: A levegő környezetbe kibocsátott szennyezőanyag élettartama, azaz a kibocsátás után a légköri jelenlét időtartama. Ez az idő néhány másodperctől évekig is eltarthat. Az élettartamot rövidíti kémiai reakció, átalakulás és ülepedés, kimosódás csökkentheti. Füstköd (szmog): A szmog kialakulásához jelentős mennyiségű szennyezőanyag kibocsátásra és kedvezőtlen meteorológiai körülmények együttese szükséges. A füstködnek két fő típusa van: oxidáló és redukáló. Az oxidáló jellegű füstköd kialakulásához az inverziós zárórétegnek a napsugárzás erősségének, a gyenge légmozgásnak és a járműmotorok által kibocsátott nitrogén-oxidoknak és szénhidrogéneknek kell együttesen jelen lenni (Los Angelesi szmog). A redukáló jellegű füstködöt a gyenge légmozgás, az inverzió, a közeli domborzat hatások közrejátszásával a fűtőolaj és a szén égetéséből keletkezett kénvegyületek és lebegő szilárd részecskék idézik elő (Londoni szmog). Fotokémiai reakció: A napsugárzás elnyelése által kiváltott kémiai reakció. Ilyen típusú reakciók eredményezik a legfőbb másodlagos szennyező anyagokat.
1. kép: Los Angelesi szmog 2. kép: Londoni szmog
Felhasznált irodalom MSZ-21460/2-78 Moser Miklós, Pálmai György: A környezetvédelem alapjai szabvány (2005)