Vízellátás 1. ea kiegészítése

Az előadások a következő témára: "Vízellátás 1. ea kiegészítése"— Előadás másolata:

1 Vízellátás 1. ea kiegészítése
EJF Építőmérnöki Szak (BSC) Vízellátás 1. ea kiegészítése Klímaváltozás és vízgazdálkodás Dittrich Ernő egyetemi adjunktus PTE-PMMK Környezetmérnöki Tanszék Pécs, Boszorkány u. 2. B épület 039.

2 Klímaváltozás és vízminőség védelem

3 A klímaváltozás tény (Intergovernmental Panel on Climate Change [IPCC] 4. jelentése)
A felszín-közeli átlaghőmérséklet az elmúlt 150 évben 0,74 C°-al emelkedett A hőmérséklet emelkedés intenzitása fokozódik Az óceánok átlaghőmérséklete 3000 m mélységig mérhetően növekedett Változott világszerte a csapadékok mennyisége Változtak a szélirányok Változtak a tengerek só-koncentrációi Nőtt a hurrikánok, szélsőséges csapadékesemények és hőhullámok gyakorisága és intenzitása A gleccserek mérete világszerte csökkent Dél-Afrika, Dél-Ázsia és a Mediterrán országok egy részében szárazságok mennyisége és intenzitása is emelkedett Vékonyodott az É-i sark jégtakarója A globális kontinentális téli jégtakaró 10%-al csökkent A mérsékelt övben nőtt a vegetációs periódus hossza, és előbbre tevődött a növények virágzása Számos növény és állatfaj élettere északabbra tolódott Végre az egész világ ténynek tekinti a klímaváltozást

4 Klímaváltozás eddigi megnyilvánulásai az EU-ban és a Kárpát-medencében
Genovai ciklon: különösen heves esőzések Európa-szerte több mint 100 katasztrofális árvíz Több mint 700 halott ember vált ideiglenesen vagy tartósan hontalanná 25 milliárd Euro anyagi kár 2003 évi franciaországi hőhullám Több mint halott Kárpát medence: Az évi csapadék mennyisége fokozatosan csökkent az elmúlt 100 évben, az extrém csapadékok gyakorisága pedig meg növekedett. Szélsőségesedett a folyók vízjárása Pl közötti időszak heves árvizei. Az egészséges faállomány 1988 óta 90%-ról 40%-ra csökkent. (A kárpát-medence a legtöbb fafaj déli tolerancia határa)

5 A klímaváltozás okai I. Természetes üvegházhatás (gázok szerepe a felmelegedésben) Vízgőz 62% CO2 21,8% Felszín közeli ózon 7,3% N2O 4,2% CH4 2,4% Egyéb gázok: 2,1% Antropogén üvegházhatás (gázok szerepe a felmelegedésben) Halogénezett szénhidrogének (feronok) 24% CO2: 55% CH4: 15% Ózon: 0,8% N2O: 6%

6 A klímaváltozás okai II.
Az antropogén CO2-kibocsátás 90%-a az alábbi 4 tevékenységcsoportból ered: Erőművek, finomítók (46%) Erdőirtások (23%) Cementgyárak (12%) Gázgyárak (9%) Az antropogén CH4-kibocsátás 85%-a az alábbi 4 tevékenységcsoportból ered: Állattartás (28%) Bányászat (25%) Rizstermelés (15%) Szerves hulladékok, műtrágya (15%)

7 Egy kis klímatörténelem
i.e körül Hekla vulkán hosszú kitörése → Skócia lakósságának 90%-a eltűnt, Kínában a fagyok elpusztították a gabonát. i.e. 209 izlandi vulkán erős kitörése → Kínában a lakosság közel fele éhenhalt. i.e. 42 Etna kitörése → Óriási éhínség Kínában Két izlandi vulkán kitörése 1780-as évek közepén → Több évig tartó éhínség Franciaországban → Francia forradalom 1815 Indonézia Tambora vulkán hosszú kitöréssorozata → európai rossz időjárás. New-England-ben nyáron kiterjedt havazás → éhínség 1816-ban és 1817-ben.

8 Nemzetközi konferenciák, egyezmények
1972 Stockholm ENSZ Környezetvédelmi Konferencia: „A jövő generációk iránt érzett felelősség elve”. 1987 Környezet és Fejlesztés Világbizottság jelentése: „A technológia és a társadalom korlátozásának elve a környezet fenntarthatóságának érdekében”. 1990 Bergen: „Elővigyázatosság elve” 1992 Rio de Janeiro: ENSZ Környezet és Fejlődés Konferencia (UNCED): „Föld Charta a bioszféra jogairól”, „ENSZ Éghajlat-változási Keretegyezmény” 1997 Kyoto, Japán (5% csökkentés az 1990-es év kibocsátási szintjéhez képest) 1997 New York „Rio+5” Konferencia: előrelépés nem történt 2002 Johannesburg Föld-Konferencia: Teljes körű USA ellenállás, jelentős előrelépés nem történt. 2006 Nairobi ENSZ Környezetvédelmi Konferencia: Adaptációs Alap létrehozása, további vállalások Az IPCC már 1995-ben megállapította a klímaváltozás tényét → a politikai elit csak napjainkra fogadta el egyértelműen!!! A Kyotó-i egyezmény aláírása óta 4-szer gyorsabban nőtt a CO2 kibocsátás mint előtte! NAIROBI 2006: „A Világbank volt alelnöke szerint a világgazdasági depresszió, sőt a világháborúk pusztításához hasonló, ezermilliárdos kárt csak azonnali cselekvéssel lehet kivédeni.”

9 Miért nem állítható meg a klímaváltozás I. ?
Fizikai ok: CO2 légköri tartózkodási ideje: év N2O légköri tartózkodási ideje: év CH4 légköri tartózkodási ideje: 12 év Freonok légköri tartózkodási ideje: év Egyensúlyi rendszer: Plimsoll-vonal effektus

10 Miért nem állítható meg a klímaváltozás II. ?
Gazdasági okok: ÖKOLOGIZÁCIÓ ÉS HUMANIZÁCIÓ ? KAPITALISTA GAZDASÁGI ÉS TÁRSADALMI RENDSZER

11 Miért nem állítható meg a klímaváltozás III. ?
Társadalmi okok: A népesség életszínvonal növekedésének elvárása nem változik A népesség stabilizálódását 2050 környékére 9-14 milliárd főre becsülik Szárazföldi biomassza 80%-át fogják felhasználni élelmiszertermelésre Több erdőirtás, több rizstermelés, több állattartás, több szerves hulladék

12 Várható környezeti hatások
A földközeli légkör átlagos középhőmérséklete 1,4-5,8 C°-al emelkedik az elkövetkező 100 évben Lecsökken a légköri ciklonok éves száma, de megnő a nagy erejű ciklonok éves száma Globálisan nő az éves csapadékmennyiség, de az eloszlása egyenlőtlen lesz. A Földközi-tenger környezetében (Mo-n is) jelentősen csökken az éves csapadékösszeg. Az időjárás legtöbb összetevőjét tekintve szélsőségesebb lesz. Tengerszintek megemelkednek. Egyes területek elvizesednek, egyes területek kiszáradnak. Eltolódnak az éghajlati övek. Növény és állatfajok élőhelyeinek áttevődése.

13 Lehetséges társadalmi következmények
ALKALMAZKODÁS Mezőgazdaság Közlekedési hálózatok Építéstechnika Vízgazdálkodás Túrizmus Életmód Betegségek térhódítása Stb… ELVÁNDORLÁS Tenger által elöntött területek Sivatagossá váló területek Elöntéses területek Erózióveszélyes területek Gazdaságilag tönkremenő területek Stb…

14 Védekezési alternatívák
HATÁSOK MÉRTÉKE Hatások mérséklése technológiai beavatkozásokkal Gazdasági struktúra és szemlélet váltás Felkészülés, alkalmazkodás VÁLTOZÁS SEBESSÉGE

15 Geológiai tározás 60% valószínűséggel 100 évbe
90% valószínűséggel több mint 1000 évbe telik a folyamat Storage of CO2 in deep, onshore or offshore geological formations uses many of the same technologies that have been developed by the oil and gas industry and has been proven to be economically feasible under specific conditions for oil and gas fields and saline formations, but not yet for storage in unminable coal beds. A coal bed that is unlikely to ever be mined – because it is too deep or too thin – may be potentially used for CO2 storage. If subsequently mined, the stored CO2 would be released. Enhanced Coal Bed Methane (ECBM) recovery could potentially increase methane production from coals while simultaneously storing CO2. If CO2 is injected into suitable saline formations or oil or gas fields, at depths below 800 m, various physical and geochemical trapping mechanisms would prevent it from migrating to the surface. At depths below 800–1,000 m, CO2 becomes supercritical and has a liquid-like density (about 500–800 kg/m3) that provides the potential for efficient utilization of underground storage space and improves storage security. In general, an essential physical trapping mechanism is the presence of a caprock (rock of very low permeability that acts as an upper seal to prevent fluid flow out of a reservoir). Coal bed storage may take place at shallower depths and relies on the adsorption of CO2 on the coal, but the technical feasibility largely depends on the permeability of the coal bed. The combination of CO2 storage with Enhanced Oil or Gas Recovery or, potentially, Enhanced Coal Bed Methane recovery (ECBM) could lead to additional revenues from the oil or gas recovery. The produced methane would be used and not released to the atmosphere. Well-drilling technology, injection technology, computer simulation of storage reservoir performance and monitoring methods from existing applications are being developed further for utilization in the design and operation of geological storage projects.

16 Ocean storage Jelentős rizikók: - ökoszisztéma reakciói - pH változás
Ocean storage potentially could be done in two ways: by injecting and dissolving CO2 into the water column (typically below 1,000 meters) via a fixed pipeline or a moving ship, or by depositing it via a fixed pipeline or an offshore platform onto the sea floor at depths below 3,000 m, where CO2 is denser than water and is expected to form a “lake” that would delay dissolution of CO2 into the surrounding environment (see Figure S.5). Ocean storage and its ecological impacts are still in the research phase. The dissolved and dispersed CO2 would become part of the global carbon cycle and eventually equilibrate with the CO2 in the atmosphere. In laboratory experiments, small-scale ocean experiments and model simulations, the technologies and associated physical and chemical phenomena, which include, notably, increases in acidity (lower pH) and their effect on marine ecosystems, have been studied for a range of ocean storage options

17 Mineral carbonation The reaction of CO2 with metal oxides, which are abundant in silicate minerals and available in small quantities in waste streams, produces stable carbonates. The technology is currently in the research stage, but certain applications in using waste streams are in the demonstration phase. The natural reaction is very slow and has to be enhanced by pre-treatment of the minerals, which at present is very energy intensive.

18 A klímaváltozás várható hatása hazánk vízgazdálkodására
Gyakoribbak és nagyobb mértékűek lesznek az árvizek Kisebbek lesznek a kisvízhozamok A Kőrösök időszakos teljes kiapadása várható A Duna hosszabb időszakokra nem lesz hajózható Lesüllyednek a talajvízszintek A kora nyári kisvizeket nem fogja növelni az Alpok hóolvadása Megnő az aszályos időszakok hossza és intenzitása Az aszályos időszakokban nem lesz elegendő öntözési célú vízkészlet Várhatóan a környező országok növelni fogják tározó kapacitásaikat → Magyarország vízkészletei tovább csökkennek

19 Feladatok a vízgazdálkodás területén
Kutatás, előrejelzések pontosítása Hajózási biztonság fokozása (duzzasztóművek: Adony, Nagymaros) Duna-Tisza csatorna megépítése Vízbázisaink fokozottabb védelme Nemzetközi együttműködés a környező országokkal – Vízgazdálkodási egyezmények Árvízvédelmi töltések magasságának és állékonyságának növelése Oldaltározók építése Vízminőségi vonatkozások a félévi tananyag alapján szubjektív módon végig gondolandók!

20 Ajánlott irodalom Bartholy Judit (2006): Az éghajlat változása - bizonyosságok és bizonytalanságok.. Mindentudás Egyeteme, IPCC 4. jelentése: Láng István (szerk) (2005): Vahava projekt összefoglalás. Globális klímaváltozás program. A globális klímaváltozással összefüggő hazai hatások és az erre adandó válaszok. MTA. McCann B. (2007): Climate conclusions –evidence from the IPCC. Water 21, Journal of IWA, April. pp- 10. Mosonyi Emil (2007): A hazai vízgazdálkodás távlati feladatai. Mérnök Újság, XIV. évf szám, 2007 március, oldal. Somlyódy László (szerk) (2002): A hazai vízgazdálkodás stratégiai kérdései. Magyar Tudományos Akadémia, Budapest

21 Köszönöm a megtisztelő figyelmet!