Környezetvédelem

A környezetszennyezés fogalma, története, környezetszennyezés, károsítás, szennyezı anyagok. A szennyezés folyamata jellege és érzékelése az emisszió

általános környezeti hatásai, határértékekA környezetszennyezık mérésének alapelvei, csökkentés

lehetıségei.

A környezetszennyezés

• Természetes eredető környezet szennyezıforrások: - felhıszakadás, jégesı, porviharok, meteoritok, háttérsugárzás, stb.

• Kérdés: Létezik-e Tiszta Környezet?

• Válasz: nem,

• Humán eredető környezetszennyezés

Környezetszennyezés

• Az emberi tevékenység amelynek eredményeként a környezeti elemek természetes tulajdonságát közvetlen vagy közvetett módon hátrányosan változtatja meg.

• A humán környezetszennyezés akkor kezdıdött, mikor az ember társadalmi lénnyé válva nemcsak létszükségletét, hanem attól mennyiségileg és minıségileg lényegesen több társadalmi szükségletet is igyekezett kielégíteni.

• Pl.: Ipari forradalom

Környezetszennyezés, környezetkárosítás, szennyezı anyagok

• Önregeneráló képesség, pufferkapacitás

• Jellege alapján:

• Reverzilbilis (pl.: fák kidılése vihar hatására)

• Irreverzibilis (pl.:fajok kihalása)

Környezetszennyezı anyagok, energiák

A környezetszennyezés folyamata

• EMISSZIÓ –TRANSZMISSZIÓ –IMMISSZIÓ

• Emisszió forrásai :

• Eredet szerint: ipari, mezıgazdasági, közlekedési, lakossági stb.

• Hely szerint: helyhez kötött, mozgó

• Ideje: folyamatos, idıszakos

• Mennyisége: állandó, változó

Az emisszió általános környezeti hatásai, határértékek

• Primer hatás (füstgázok a légkörben)

• Szekunder hatás (savas esık)

• A hatások térben és idıben változnak:

- jelentéktelen: földrajzilag kis területen hat, egy-két környezeti elemre terjed ki valószínőleg nincsen irreverzibilis hatása az ökológiai rendszerekre (jelen tudásunk szerint).

- Jelentıs: Földrajzilag nagyobb területet érint (tájegység, megye, ország), több környezeti elemre terjed ki, területen lévı ökoszisztéma részleges átalakulását, esetleg faj(ok) kihalását okozhatja.

- Döntı: kontinensekre vagy az egész földre kiterjed, valamennyi élı vagy élettelen környezeti elemet szennyezik, hosszú távon az egyed fölötti szervezıdési szintek átalakulásához vezet.

• A szennyezı anyagok mennyisége és minıségre vonatkozó, térben és idıben jogilag korlátozott mértékét határértéknek nevezzük.

- A jogi korlátozás azt jelenti, hogy határértékek alatti emissziókat (általában) engedélyezik, azok túllépését azonban büntetik, szankcionálják.

A környezetszennyezık hatásai

• Azonnali• Késleltett hatások• Anyagminıség (fizikai, kémiai, biológiai)• Biológiai hatások:

- inert szennyezık (por, vízgız)- irritatív szennyezık (égetett mész pora)- allegrizáló szennyezık- fertızı szennyezık- mérgezı (toxikus) szennyezık- rákkeltı anyagok- teratogén és mutagén szennyezık (utódokra hatnak!)

A szennyezı anyagok hatásai általában nem egyfélék!

A környezetszennyezés csökkentésének lehetıségei

• Emisszió csökkentés

Transzmisszió csökkentés

Imisszió csökkentés

Az emisszió csökkentésének lehetıségei

• Extenzív környezetvédelmi technológiák

• Meglévı szennyezı technológiákra épít ki (vagy be) környezetkímélı technológiákat

hátrányai:

- magas költségek

- általában üzemeltetése többletköltséggel jár

- hosszú távon nem megoldás, mivel nem ad megoldást a szennyezı anyagok elhelyezésére

• Intenzív környezetvédelmi technológiák:- Hátránya: nem kompatibilis a meglévı technológiákkal- elınye:- nem keletkezik hulladék (vagy csak minimális mértékben)- a hulladék keletkezés elkerülése a gyártástechnológia része- mőködtetéséhez általában nem szükséges külön energia- hosszú távon költséghatékony- általában olcsóbb, kevésbé szennyezı terméket készít így piacképesebb

Az emisszió csökkentés hagyományos eszközei, módszerei

• Anyagi jellegő szennyezık: (“leválasztók”)- légszennyezı szilárd anyagok: gravitációs v. centrifugális elven müködı porülepítı kamrák, ciklonok stb.

- Légszennyezı gáznemő anyagok: gázmosókkal, felületaktív szőrıkkel

- Vizek nagyobb szilárd szennyezıi: ülepítık, szőrık (gereb, rács)

- Vizek oldott szennyezıi: ioncserélı gyanták, oxidáló szerek, vízinövények

• Energia jellegő szennyezık:

- Mechanikai energia: pl.: zajvédı falak, burkolatok megfelelı felfüggesztés

- Rádiófrekvenciás, elektromágneses rezgések –“Faraday-kalita”

- Infravörös sugárzás: hıárnyékoló lemezek víz vagy léghőtéső rendszerek

- Látható és UV fénysugárzás: fényszőrı fényelnyeletı anyagok

- Ionizáló sugárzás: “megfelelı anyagok”

A környezetszennyezık mérése

• mértékegységek SI , (System International)• ppm (10-6), ppb (10-9)• Környezetvédelmi mérések fıbb szempontjai:- Pontosság- Reprodukálhatóság- Gazdaságosság- Hatékonyság- Anyag- és enargiatakarékosság- Kíméletes mőszerhasználat- Saját egészségünk védelme

A mérési folyamat lépései

• 1. mérés-elıkészítés: háttérismeretek megszerzése, mérımőszerek kiválasztása, mintavételi v. mérési hely kiválasztása, környezeti háttérváltozók mérése (szabványok, és mőszaki irányelvek)

• 2. mőszeres mérés:• Mőszerek: laboratóriumi (mérési hiba kisebb mint 1%)

gyakorlati pontosságú (5%-nál nem nagyobb)indikátormőszerek (5%-nál nagyobb)

mőszerek hitelesítése, kalibrálás, mérés• 3. mért adatok kiértékelése

szabványokban megadott módszerek szerint

Környezetszennyezés

Vizsgálja: biocid (herbicid, fungicid, insecticid)

élelmiszeradalékok, kozmetikai szerek (xenobiotikus anyagok)

mőtrágyák, mosószerek, klórozott oldószerek

radioaktív anyagok

Akkumuláció: biokoncentráció (környezetbıl), biomagnifikáció (táplálékkal)

Ökotoxicitás – tesztszervezetekkel, modellezéssel

a megközelítés: genetikai, citológiai, immunológiai, magatartásbiológiai, neurológiai

Közegorientáltan : levegı-, talaj- és vízszennyezés Nem választható élesen szét!

80 000 vegyszert állítanak elı (évente 1000 új anyagot). 300 mio. t kemikália/év, > 90 %-a kıolajból. Növényvédıszerbıl 640 000 t/év, oldószerbıl 10 mio. t feldolgozás nélkül a környezetbe.

Az Ökokémia feladata: megállapítsa: - az anyagok elıfordulását, a termelt mennyiséget, alkalmazási mintázatot, a környezetbe-való elterjedést, az anyag akkumulációját, az ökotoxicitást, a perzisztenciát és a lebomlást, a lehetséges átalakulási folyamatokat.

6. Környezetszennyezés

I. Levegıszennyezés

„Üvegház-gázok”

A CO2-t 50 %-kal csökkenteni kellene!

Ózon : a stratoszférában 20év alatt 2-3 %-kal csökkent, a felszínhez közel 5-20 %-kalnıtt

Aeorosolok: 90 %-a talajerózióból, tengeri sószemcsékbıl, vulkáni tevékenységbıl. Antropogén: korom, hamú, ipari por SO2, NOx

CO2 mérve Mauna Loa1957-tıl

I. Levegıszennyezés Éghajlatváltozás

Üvegház gázok nélkül a Föld felszínén 33 C0-kal kevesebb lenne

1 metán molekula 21 x , N2O 320 x, egyes halogénezett CH 10 000 x intenzívebben növelik az üvegházhatást, mint egy CO2 molekula

SO4 és NO3 aerolosol visszaveri a napsugarat: negatív visszacsatolás

Felhızeti visszacsatolás + és -. óceáni visszacsatolás

Átlag hımérséklet 15 C0 , a XIX sz. vége óta 0,3-0,6 C0 –kal nıtt. Legnagyobb felmelegedés a szárazföldön a 40-70. szélességi fokok közt

Gleccserek, jégbarlangok visszahúzódása – a tengerszint 100 év alatt 10-15 cm-t emelkedett

A csapadék: É-félgömb magasabb szélességein téli növekedés Afrika – Indonézia szubtrópusain, trópusain csapadék csökkenés

2030-ra glob.felszin 0,5-1 C0 –kal nı, a magasabb szélességnél felmelegedés, az alacsonyabbnál szárazodás. M.o-on 2 C0 emelkedés kis csap növekedés télen, 2-3 C0 emelkedés és 5-15 % csap. csökkenés nyáron - aszály

Ajánlott irodalom:

Pálvölgyi Tamás: Az új évezred környezeti kihívása: az éghajlatváltozás – Környezet és Társadalom XXI. századi forgatókönyvek sorozat. L’Harmattan Kiadó 2000

I. Levegıszennyezés

Erdıpusztulások.: Magyarországon 1970-tıl 30-40 % tölgyes, fı ok az aszályA változások túl gyorsak: 2-3 C0 emelkedés 4-5 szélességi elmozdulás megfelel 4-6 km/ év migrációs sebességnek ( a szürke luc (Picea glauca) jégkor után 200km/ évszázad) mediterrán kártevık nyomulnak északra

Savasesık

Távol is leüllepedhetnek

Agresszív savakká alakulhat

SO2 és NO NO2

Száraz és nedves ülepedés

SO2 forrásokI. Levegıszennyezés

elégetésével a levegıbe juttat:

A savas aeroloszolok 100-1000 km-re is

I. Levegıszennyezés Mennyire savasak az esık?

2,25 (Kína, 1981)

I. Levegıszennyezés

SO2 közvetlen hatása: légúti megbetegedés, növényeknél klorofil tart. csökkenés, épületek, mőemlékek korróziója

NO x bronchitis, tüdıgyulladás, halál

Közvetett: a talajban K,Ca, Mg kilúgozódás ill. kicsapódás, toxikus fémek (Mn, Cu, Cd, Al) mobilitása nı – erdıpusztulás jó indikátorok a zuzmók

Trichoderma viride –károsító gomba

A fafajok károsodása Németországban

Norvégia: 5000 tóból 1600-ban már nincs hal

USA 100 tóban lazacok száma lecsökkent

Magyarországon szerencsére magas a CO3

és HCO3 tartalma a vízeknek

Védekezés: tüzelıanyag kéntelenítés, a véggázok S-telenítésemeszezés (?) mőemlékek bevonása

Nemzetközi egyezmények: 1984 München

I. Levegıszennyezés

Nehéz fémek:

Pb és Hg – központi idegrendszert károsítja

Ni, Be – a tüdıt

Antimon – szívkárosodást

Cd - vesekárosodásAz Pb mennyisége Grönland jegében

II. Vízszennyezés A tenger

Olaj 1 m3 400 m2 1967 Angliánál 60 000 t

1978 220 000 t 1989 „Exon Valdes” Alaska 42 Millió l olaj (40 et)

Irán Arab öbölbe : elpusztult a szaudi garnéla-telep, a sótalanító, 56 tengeri tehénbıl 53 tetem

Hg Minamata-betegség (1953, Jappán): szédülés, látászavar, nyálfolyás,bénulás, halál, torz gyerekek. 1023 betegbıl 92 meghalt (a halakból)

Szabvány 0,5-1 mg Hg/ 1 kg halhús

A Földközi tenger: 1973 MARPOL-egyezmény (25 állam) 1976 „Akcióterv a Földközitengerért”- Barcelona 1980, 82 „fekete és szürke lista”+ védendı területek

Tankhajó balesetek:

A z óceán krízise

Az 1960-as években a halászhálókba fulladt 500 000 delfin évente

Folyószennyezés

bazeli Sandoz vegyimővek – Hg és gyomírtószerek Rajna szennyezése (1986)

Tiszai cián és nehézfém szennyezés (2000 március)

Nitrát terheléses kutak: a Duna mellett is 1-2 mg/l –rıl 12-15 mg/l-re helyenként 1980-ban már 40 mg/l is.

Magyarországon 1981-ben 264 település víze ihatatlan, 1986-ra 665-re emelkedett

Szerves Sn tartalmú festékek (tributilón, trifenilón) halak: máj és vesekárosodása, osztrigatelepek Francia o. Arachnon 1981 90 % károsodott, 1987. már csak 16 %

Az Aral-tó halála: gyapottermesztés

1930-1960 50 km3/év vízbefolyáscsökkenés, 1970 35,2 km3 , 1980 10 km3 , 1982 1-5 km3

1988 a tó szintje >12 m-rel süllyedt ( térfogatveszteség 60%, sótartalom 3 x

1990 ketté vált a tó

Pusztító szél- és homokviharok, sóborítás ( 100 Mt/ év sós por, minden ha-ra 520 kg sós homok hullik. Fedcsenko-gleccser 50-rel visszahúzódott

Talajvízszint csökkenés – szikesedés. Halászat megszünt, a világon legmagasabb vegyszerszennyezıdés az anyák tejében. betegségek

A vízes élıhelyek védelmére:

„Ramsari Egyezmény” 1971 (Irán)

államközi szerzıdések, hatályba lépése: l975.

120 ország

960 vízes élıhely felvétele a Ramsari jegyzékre , 70 millió ha.

Magyarország 1979-ben csatlakozott 19 élıhely, 150 000 ha

rekonstrukciók:

Hortobágy NP: Jusztus-Feketerét, Egyek-pusztakócsi mocsarak

Kiskunsági NP: szikestavak rekonstruciója (Kelemenszék, Kolon-tó)

Gemenci hidrológiai rehabilitáció

Talajszennyezés

Fı források: közutak, ipari létesítmények, trágyázás, növényvédıszerekszakszerütlen használata vagy szennyezettsége, szennyvíziszapok, toxikus elemeket tartalmazó hulladékok stb

Cd

1940-es évek Japán „Itai-itai” betegség: csonttörések, fertızések iránti fogékonyság, súlyos idegkárosodás, veseelégtelenség. 223 betegbıl 56 meghalt

A 60-ban fedezték fel, hogy a rizsben lévı Cd okozta

Deritı iszapokban – talajjavításra

Legmagasabb cc máj, vese, egyes gombák, kagylók rosszul ürül ki.PbPb olvasztóknál a normál 39,4 – 6,9 ppm helyett 20-4933 ppm is

Kohósalakot udvarfeltöltésre: 32-66 % anémia

DDT

Lipidgazdag szövetekben (csontvelı, emlı, gonádok, zsírszövet) akkumulálódik

DDT

1960-as Magyarország elsı négy ország közt, ahol legmagasabb az anyatejben,

1968. A világon elsınek itt tiltották be. Biomagnifikációra képes

Modell: ha 2000-ben ha a felhasználás 0 lenne?

Peszticidek és hatásuk

Növényvédelemre: - szervetlen sók Cu, Hg, As) természetes anyagok: nikotin, pirethrumkıolajipar alapján: klórozott CH a hadiiparból: szerves foszforsav-észterek és karbamátok

1990 végén 700 hatóanyag

2,4,5-T (herbicid) ( Vietnámban : Saigonban 3800 nyitott szájpadlással és gerincoszloppal született gyerek 1964-1968 között

Gyártási hulladék elhelyezése: a BVM Garén 50 ha-on 140 000 m3 kontaminált talaj !!

Talajfertıtlenítı metil-bromid 50 x jobban rombolja az ózonréteget, mint a freon

A felszálló légáramlatok elviszik és a csapadékkal lerakják pl. Svéd fák kérgén DDT (bár sosem kezelték azokat azzal)

Nagymennyiségő klórozott CH vegyületek jutnak az arktikus területekre, nehezen bomlik, magnifikáció:

A légáramlatokkal az É- sark fele szállított DDT és társai

É-Sarki szennyezıdés:

1988 Skandinávia É-tengerben fókapusztulás

18 000 fóka szapornyica-rokonvírustól (immunrendszergyengülés)

1992 Spanyolo. delfinpusztulás (zsírszövetek 2-3 x klórozott CH), T-ly szám 20-50% alacsonyabb

Canadai eszkimók: anyatejben 4-10 x szermaradék , károsítja az immunrendszert,

gyereknél 30 x gyakoribb agyhártyagyulladás, nem termeltek antitesteket, gyakori a non-Hodgkin lymphoma , leukémia és gyomorrák

Endokrin zavarokat is okozhatnak, nemi jellegek, endometrozis, mellrák

Szermaradékok:

1998. M.o.-on a peszticidek 22 %-t be kellene tiltani, + 9 % problémás.

Genetikailag módosított szervezetek a növénytermesztésben

1986-1993 kísérleti célból 28 ország 675 transzgénikus növényt

1993 Kína vírusellenálló dohány termesztése

Hosszan tárolható paradicsom, módosított repce, szója

1996 Bt-toxin termelı burgonya, gyapot, kukorica majd gyomírtószer toleráns növények

Problémák: transzgén-elszabadulás (mikroorganizmusok felvehetik) pl.takarmány-tartósitásakor a Lactobacillusok felvehetik és átadhatják a kérıdzık bendıjében élıknek a humánpatogékhez (Salmonella, Sphigella) is kerülhet

Kiszabadulva rovarkártevı-mentes gyomok jöhetnek létrePollennel való „elszabadulás” hibridképzıdésKártevı rezisztencia kialakulása Bt-toxinraSzerves hulladékból etanollá erjesztésre genetikailag módosított baktérium törzs (Klebsiella planticola) környezetbe jutáskor negatívan hatott a fák mikorrhizájára

Ajánlott irodalom:

http://cerberus.elte.hu

Darvas Béla: Virágot Oikosnak. Kisértések kémiai és genetikai biztonságunk ürügyén – Környezet és Társadalom XXI. Századi forgatókönyvek sorozat. L’Harmattan Kiadó 2000.