Környezetgazdálkodás 1.

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 ELŐADÁS ÁTTEKINTÉSE

Kémiai átalakulások a légkörben 1. Fotokémiai reakció: energia forrása a sugárzás. Első lépés az Abszorpció: A + hυ →A*; melyet követhet a)Disszociáció: A*→ D1 + D2+… vagy a b)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: CH 4 ; CO; SO 2 ; NO; szénhidrogének + O 3 O 3 + hυ → O 2 és O* fotolízis O* + H 2 O → 2 OH - CH 4 + OH - → CH H 2 O CO + OH - → CO 2 + H SO 2 + OH - + O 2 → SO HO 2 - NO + HO 2 - → NO 2 + OH -

A fotokémiai szmog A nitorgén-dioxid forrása – gépkocsik kipufogógázaiból származó alapanyagok és levegő nitrogénjéből kémiai átalakulással: NO 2 + hυ → NO + O* majd O* + O 2 → O 3 Az ózon önmagában is károsító, de nem egyedüli veszélyforrás a fotokémiai szmognál.

A fotokémiai szmog kialakulása

Háttérszennyezettség (O 3 ) Expozíciók 30 perces: 75 ppb; hosszabb távon: 50 ppb alkalom / év (nyaranta)

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

Az O 3 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 O 3 hatások Akut hatás: 2-10 mg/m 3 > 10 mg/m 3 Kötőhártya gyulladásSzem-orr-torok irritáció Fokozott könnyezésLégzési zavarok Hörgő hámszövetiÖdéma károsodásCianózis Csökkent vitalitásCsökk. fizikai kapacitás Krónikus hatás: 0,5-1 mg/m 3 > 1 mg/m 3 BronchitisCsökkent csillómozgás TüdőtágulásFertőzés iráni fogékonyság Hörgőkárosodás(Pneumónia!) növekedés

Savasodás (másodlagos a szmognál) NO 2 + OH - + M → HNO 3 + M SO 3 + H 2 O → H 2 SO 4 Regeneráció O 3 -ra NO 2 + hυ → NO + O* NO + O 3 → NO 2 + O 2 Melyből a regeneráció mértéke: d [NO 2 ] - K 1 b [NO 2 ] _______ = k [NO] [O 3 ] → [O 3 ] _________ dt K 2 [NO] Meghatározó az arány! Magas termeli, alacsony fogyasztja az ózont.

Száraz és nedves ülepedéswww.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 ] = v esési c

Az ülepedési sebesség és a méret kapcsolata Mészáros, 1993

Hazai háttér szennyezettség értékek száraz ülepedésre SO 2 -S és NO 3 -N: 1-1 g m -2 év -1 C A : háttér koncentráció; v d : üleped. sebesség.; D d : 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 (D w ) = Csapadék x Koncentráció, C l [g m -2 év -1 ] 1 g m -2 év -1 SO 2 -S: 1 g m -2 év -1 0,3 g m -2 év -1 NO 3 -N: 0,3 g m -2 év -1

Felhasznált források Szakirodalom: Mészáros, E. (1994) Légkörtan Egyetemi jegyzet, Veszprémi Egyetem, 120. Egyéb források: További ismeretszerzést szolgáló források: www. Buday-Sántha, A. (2006) Környezetgazdálkodás Dialóg Campus Kiadó, Budapest-Pécs. 245.