A levegőkörnyezet fogalomkörének tudományos igényű meghatározása

Bevezetés

Bár a környezetvédelem, ill. levegőtisztaság-védelem kifejezés még számos helyen használatban van, azok tartalma a fejlett környezettudatú országokban már több évtizede környezetminőség-szabályozást (air quality, air resources management) takar. A levegőtisztaság-védelem, ugyanis eredetileg a tiszta levegő iránti társadalmi elvárás biztosítása érdekében történő "nyitott rendszerű", nem kvantifikálható törekvéseket jelentette. Mivel a levegőtisztaság-védelem prioritásait csak szubjektív alapon lehetett kijelölni, ehhez szabályozásra irányuló információgyűjtésre, értékelésre, döntés-előkészítésre tulajdonképpen nem volt szükség. A döntéshozatal formális előkészítéseként az éppen érdekelt részterületekhez fordultak.
Ha viszont a levegőkörnyezettel való ésszerű gazdálkodásról akarunk beszélni, először a levegőkörnyezetet kell definiálni, illetve az azzal való gazdálkodás lehetőségeit és módját tisztázni.
A vízkészlet gazdálkodásához, a vízminőség szabályozásához hasonlóan szükség van a természetes tiszta levegőkészlettel való gazdálkodásra. Ezt a következők indokolják:
Természetes, tiszta levegőkészlet korlátlan mennyiségben ma már nem áll rendelkezésre. A levegőkészlet minősége is "légköri erőforrásnak" tekinthető, melynek társadalmi szintű értéke van.
Az antropogén légszennyező források horizontális megoszlása nem homogén.
Mivel a különböző léptékű légszennyezési folyamatok a háttérszennyezettségen keresztül egymással összefüggésbe kerülnek, rendszerszemléletű kezelésük tovább nem halasztható.

Összefoglalva: mivel a levegőkörnyezet-gazdálkodás az emissziószabályozás optimális mértékének döntés-előkészítéséhez szolgáltat tudományosan megalapozott, integrált információt, az Environmental Science-hez tartozik. Ezzel szemben a légszennyezettség csökkentését ténylegesen előidéző emisszió szabályozás megvalósítása az Environmental Engineering feladatköre.


Definiciók

Aeroszol a levegő (gázfázisú közeg) és a benne lebegő kis méretű (10-3 - 10-1 µm) szilárd vagy cseppfolyós halmazállapotú részecskék rendszere. Eredetük szerint diszperziós és kondenzációs aeroszolokat különböztetünk meg. Az aeroszolok stabilitása nagymértékben függ a részecskék méretétől.

Aktuális szektorra átlagolt koncentráció.

-

Figure 1

Figure 1.

A levegőminőség tervezés ill. hatósági elbírálás legfontosabb paramétere. Felhasználható rövid átlagolás idejű (1 óra) gáznemű, ill. szálló por koncentráció értékek, továbbá norma túllépések számának meghatározásához (1.ábra).

Alap légszennyezettség.
21/2001 K.r.. :" A vizsgált légszennyező forrás környezetében kialakult, más források által okozott, jogszabályban meghatározott időtartamra vonatkoztatott átlagos légszennyezettség, amelyhez a vizsgált légszennyező forrás kibocsátásának hatása hozzá adódik."
Részletezve: A háttér szennyezettség azon értéke, melyet a környezetvédelmi hatóság állapít meg a rendelkezésre álló, illetve kiegészítőleg szükségesnek tartott mérések (21/2001 K.r. 7§ (4) Mérési terv) adataiból vagy modell számítások alapján. Mérését olyan pontoknál kell végezni (17/2001.K.r. 3. Melléklet 1.b) pont), ahol a mikrokörnyezetnek a mérést közvetlenül befolyásoló hatása már nem érvényesül, azaz városi háttér (alap) szennyezettség esetén több km2, szmog monitoring min. 100 km2, ökológiai monitoring min. 1000 km2-nyi terület légszennyezettségét jellemezi.
Ebből következik, hogy a korábbi időszakokban az újabb rendeletekkel nem konform mérőhelyekről származó adatokat ( pl. mérő állomás a forgalmas úttól 50 m-nél közelebb volt telepítve) mentesíteni kell a mikrokörnyezet mérést befolyásoló hatásától, mielőtt az alap légszennyezettség meghatározására kivánjuk felhasználni.
Rövidebb idejű kiegészítő mérésekkel való alap légszennyezettség meghatározásánál lényeges, hogy azok az év átlagára jellemző időszakokban ( napon és órában, stabilitás= 6, u= 2.5 m/s) történjenek.
Modellezéssel történő meghatározásukra ill. területi megoszlásuk részletezésére (14/2001, 4§ (2) pont), a hivatalos TRANSZMISSZIÓ 1.1 modell alkalmas. Ahol mért levegőminőségi adat nem áll rendelkezésre - ott átmenetileg - a környező régióban hasonló szennyezést kibocsátó források katasztere alapján az alap légszennyezettség mértéke a TRANSZMISSZIÓ 1.1 modellel állapítandó meg.
A fentiek értelmében gyakorlati meghatározásuk a következő: A tervezett forrás közvetlen hatásterületén mért rendelkezésre álló összes reprezentatív levegőminőségi adat éves átlaga.

Alap légszennyezettség komponensei (=C4+C3+AC)

C1

=

C0

+

C4

+

C3

+

AC

monitor mért koncentráció

mikro környezeti impakt

regionális háttér

5 km sug. kör számított éves szennyező hatás

1,5 km sug. kör számított éves többlet szennyező hatás

 

Mikro környezet hatásától való mentesítés

C0

=

C1

-

C4

-

C3

-

AC

számított impakt

mért

mért

számított

számított

 

Alapterhelés elvileg, a háttér szennyezettségnek azaz átlagértéke, amely olyan időjárási helyzetben jön létre, amikor a vizsgált forrás átlagos maximális koncentrációt okoz. Az alapterhelés és az átlagos maximális koncentráció összegének ki kell elégítenie az érvényben lévő levegőminőségi normát:

-

Alapterhelés legalább egy éves mérési adatokból vagy megfelelő modell alapján számítható. Mivel az alacsony és a magas forrás maximális szennyező hatása különböző időjárási helyzetekben alakul ki, ezért az alapterhelést alacsony és magas forrásra külön kell megadni. Évszakonként jelentősen változó mértékű szennyezőanyagokra az alapterhelés téli és nyári félévre állapítható meg. Optimális esetben térképes formában áll rendelkezésre.

Átlagos maximális koncentráció a szennyező források levegőminőség tervezése szempontjából gyakorlati alapon meghatározott, mértékadó koncentrációtartomány felső határértéke.

Bázis-időszak. Források szennyező hatásának tervezési szempontból megbízható értékelését hosszabb időszakra történő vizsgálat alapján kell végezni. A transzmissziós paraméterek egyidejű értékeit ezért hosszabb időszakra szükséges elállítani.
Amennyiben a transzmissziós paraméterek értékeinek megállapítása az országos meteorológiai hálózatban végzett mérések adatai alapján történik, úgy a feldolgozási időszak 3-5 évre terjedjen. Ha a vizsgált szennyező forrás vagy források környezetében helyi mérések szükségesek, akkor a mérési időszak hossza legalább 1 év, optimális esetben 3 év legyen.


Budapest alap légszennyezettsége: Hatósági döntéshozatal céljára készítették: Dr. Vámos Adrienn, Bobvos János, Feketéné dr. Nárai Katalin és Dr. Titkos Ervin. A munkát koordinálta: Dr. Szepesi Dezső.
Felhasználásra került a Fővárosi ÁNTSZ által 3 éves (1999-2001) időszakban 35 mérőállomásnál végzett levegő minőségi mérések adatai.
Mikrokörnyezeti befolyásoló hatás megállapítása terepbejárás és környezet felmérés (lásd itt a Fogalomkör-ben "Budapesti levegőminőség-mérőhálózat mikrokörnyezetének jellemzése"), gépjármű forgalom számlálás stb. adatai alapján az MSZ 21 459/3, 7 algoritmus alkalmazásával, regresszió számítás és lineáris interpolálás utján történt.
Adat értékelés metodikája: a több km2-re jellemző mértékadó alap légszennyezettség a 21/2001 K.r. 7§. (4) pont, ill. a 17/2001 K.r. Mellékletének 1.b) pont értelmében (részletek: www.levegokornyezet.hu, fogalomkör, alaplégszennyezettség címszavaknál) került meghatározásra.
Fekete számok: A jelentős mikrokörnyezeti hatástól mentesített, több km2-re jellemző 3 éves átlagértékek
Színes izogörbék: Ezek alapján, interpoláció segítségével a Főváros bármely pontjára az alap légszennyezettség megállapítható.
Alap raszter: Közuti közlekedés NO2 emisszió katasztere vagy SO2 esetén az ipari és lakóssági fütés emisszió katasztere.
Budapest nitrogén-dioxid, szén-monoxid és kén-dioxid alap légszennyezettségi térkép szelvényeit az alábbi ábrák szemléltetik. További részletekkel a Levegőkörnyezet-gazdálkodási Szaktanácsadó Bt. áll rendelkezésre.


---

 

Budapesti levegőminőség-mérőhálózat mikrokörnyezetének jellemzése

RIV (1-27) + Monitor (28-35) hálózat 1999-2001. Készitette: Levegőkörnyezet-gazdálkodási Szaktanácsadó Bt

 

Állo-

más

szám

Cím

Hon-nan szív

Beszí- vó ma- gassá-

ga, m

Úttest távol-sága,

m

Gépjár- mű for- galom,

gjm/óra

Környező épületek távolsága, m

Környező épületek magassá-ga, m

Átszel-lőzött-ség mér-téke

Mikrokör-nyezet jel- lemzése

Mikro- környe-zeti hatás %

1

I. Tárnok u. 9-11.

utca

2

3

174

15

8

gyenge

út kétoldalán épületsor

21

2

II. Szabadság út 29.

utca

3,5

13

720

25

9

közepes

előtte fasor

12

3

III. Viziorgona u. 2.

udvar

3,5

10

120

épületek távol vannak

3 – 30

közeli kürtő hatása

16

4

IV. Pozsonyi u. 21-23.

utca

3

51

1620

85

12 – 16

útmenti parko-sítás

4

5

V. Markó u. 18-20.

utca

2,5

9

48

22

12 – 16

gyenge

út kétoldalán épületsor

48

6

VI. Podmaniczky u. 24.

utca

3

3

2220

19

12 – 16

gyenge

út kétoldalán épületsor

54

7

VII. Erzsébet krt. 23.

utca

3

8

2400

27

9 – 12

út kétoldalán épületsor

55

8

VIII. Baross u. 63-65.

utca

3

4

1620

21

3 – 6 – 9

közepes

út kétoldalán épületsor

30

9

VIII. Dugonics u. 17-21.

utca

4

5

120

13

12

gyenge

út kétoldalán épületsor

54

10

IX. Haller u. 7-9

utca

2

6

1260

25

20

közepes

út kétoldalán épületsor

42

11

IX. Friss u. 2.

utca

2

15

108

24

15

egyedül álló panelházak

8

12

XI. Tétényi út 46-48.

utca

2

12

3300

30

8

útszéli fasor

13

13

XII. Konkoly Th. u. 21.

utca

1,8

8

300

épületek távol vannak

4

ritkásán lom-bos fák

8

14

XIII. Margit sziget

utca

2

64

48

19

4

közepes

cserjék és lom-bos fák

32

15

XIII. Váci út 172-174.

utca

6

7

5700

34

12 – 16

közepes

út kétoldalán épületsor

56

16

XIV. Thököly út 97-101.

utca

6

15

3360

32

12

út kétoldalán épületsor

46

17

XV. Fő u. 70.

udvar

3

7

282

21

4

közepes

ritkásan lom-bos fák

33

18

XV. Száraznád u. 2.

tér

2

20

180

33

36

keskeny ját-szótér az útig

21

19

XVI. Centenárium st. 22.

sétány

3

120

360

épületek távol vannak

9

gyenge

cserjék és fák, majd parkoló

7

20

XVII. Ferihegyi út 117.

udvar

2

20

780

33

4

közepes

ritkásan fák és útszéli fasor

22

21

XVIII. Gyömrői út 79-83.

utca

2

12

1063

12

4 – 8

út kétoldalán épületsor

55

22

XIX. Arany J. u. 15-17.

udvar

2,2

17

114

26

4

gyenge

ritkásan lom-bos fák

10

23

XX. Török Flóris u. 89.

utca

3,5

6

216

27

16 – 20

útszéli fasor

7

24

XXI. Mázoló u. 28.

kert

2

25

180

épületek távol vannak

4

kertes házak

17

25

XXI. Karácsony S. u. 17.

sétány

2

50

600

20

4 – 8

mérő és útest közt új épület

6

26

XXII. Bartók Béla u. 4.

utca

4

29

65

42

12 – 16

gyenge

ritkásan fák és útszéli fasor

33

27

XXII. Anna u. 8.

utca

4

7

360

13

8 – 12

közepes

ritkásan fák és útszéli fasor

17

 

 

Állo-

más

szám

Cím

Hon-nan szív

Beszí- vó ma- gassá-

ga, m

Úttest távol-sága,

m

Gépjár- mű for- galom,

gjm/óra

Környező épületek távolsága, m

Környező épületek magassá-ga, m

Átszel-lőzött-ség mér-téke

Mikrokör-nyezet jel- lemzése

Mikro- környe-zeti hatás %

28

III. Laborc u.

utca

4

5

30

épületek távol vannak

4 – 12

útszéli fasor

31

29

Széna tér

utca

4

6

2880

35

18 – 24

gyenge

útszéli fasor

33

30

XXI. Déli u. Csepeli Kórház

udvar

4

3

60

40

12 – 16

közepes

Csepel Művek 400 m-re

4

31

VIII. Baross tér

utca

4

17

2940

36

12 – 16

közepes

terjedelmes térség

32

32

XI. Kosztolányi tér

utca

4

25

3480

59

15 – 21

terjedelmes térség

35

33

V. Erzsébet tér

utca

4

13

2220

27

12 – 15

közepes

túloldalon házsor

19

34

X. Gergely u.

kert

4

32

270

68

30

túloldalon panelházak

6

35

XIV. Illosvai tér

utca

4

16

600

48

4 - 8

útszéli fasor, kertes házak

10

Diffúz kibocsátás bármely nem pontforrásokon történő kibocsátás a levegőbe, amelyek ablakokon, ajtókon, ventilátor-rendszereken és hasonló nyílásokon keresztül jutnak ki a környezeti levegőbe (10/2001. (IV.19) KöM rendelet). Környezet terhelő hatásának számítása a hivatalos TRANSZMISSZIÓ 1.1 modell "területi forrás" algoritmusával lehetséges.

Diffúzió a folyadék vagy gáz elemi részecskéinek cseréje (és ennélfogva konzervatív tulajdonságainak átvitele) a tér különböző tartományai között a véletlenszerű mozgások következtében, melyeknek mérete túl kicsi ahhoz, hogy a mozgásegyenlettel lennének leírhatók. A diffúzió akkor megy végbe két egymással érintkező folyadék vagy gáz között, ha koncentrációkülönbség van jelen, és addig tart, amíg ez a különbség kiegyenlítődik. A molekuláris diffúzió az egyes molekulák Brown-féle mozgása miatt jön létre, ami gázokban gyorsabb, mint folyadékokban. A turbulens diffúzió a molekuláris keveredési folyamatnál nagyságrendekkel intenzívebb.

Diffúzióklimatológia az alkalmazott meteorológiának az az ága, amely a légszennyező anyagok terjedésére döntő módon ható éghajlati elemek együttes gyakorisági értékeinek analízisével foglalkozik. Eredményei a meteorológiai szimulációs modellekben kerülnek közvetlen alkalmazásra.

Effektív kéménymagasság (kibocsátás effektiv magassága) annak a szintnek a magassága, ahová a füstgáz feljut a tényleges kéménymagasság, a kibocsátási sebesség és a magasabb hőmérséklet következtében előálló felhajtóerő hatására. Más szóval: annak a szintnek a magassága, ahol a füstfáklya tengelye vízszintessé válik.

Egészségügyi normák a környezeti levegő minőségének lokális léptékű értékelésére szolgálnak. Ezeket elsősorban az USA-ban dolgozták ki dózis/hatás és költség/haszon analízisek alapján. Az elsődleges norma ott az egészséget védi, a másodlagos, még szigorúbb norma az emberek jólétét. A hazai levegőminőségi norma ezekkel megegyezik, ill. szigorúbb.
A 14/2001. (V.9.) KöM-EüM-FVM együttes rendelete szerint a légszennyezettség egészségügyi határértékének nevezik, mely "a légszennyezettségnek a tudomány mindenkori szintje alapján megállapított azon mértéke, amely tartós egészségkárosodást nem okoz, és amelyet az egészség védelme érdekében e jogszabályban meghatározott módon és időn belül be kell tartani."

Emisszió valamely anyag vagy energia levegőbe juttatása. A hatósági gyakorlatban levegőterhelésnek is nevezik. A hazai levegőkörnyezet jelenlegi minőségének fő befolyásoló tényezője a lokálisan jelentős mértékű antropogén eredetű emisszió. Ezért valósághű területi, időbeli és kibocsátó forrás szerinti megismerése alapvető.
A jelentős nehézségek ellenére meghatározott, jelenlegi ismérvek alapján legvalószínűbbnek tartott emissziós értékeket célszerű mérgező anyagokra, potenciálisan savasodást előidéző vegyületekre és üvegházhatású gázokra osztani és hatásukat a globálistól a lokális léptékig terjedő tartományokban tárgyalni.

Emisszió kataszter a különböző forrásokból származó légszennyező anyagok fajtáinak és kibocsátásuk mértékének forrástípus szerinti területi nyilvántartása, ill. a légszennyeződési folyamat vizsgálata szempontjából indokolt területi megoszlásban való részletezése. Az emisszió kataszter tudományos szempontból minőség biztosítottnak akkor tekinthető, ha az alulról ill. a felülről építkező kataszter készítési módszerek jó közelítéssel egyező számszerű értékeket és területi megoszlásokat eredményeznek. Az emisszió kataszter a környezeti levegőminőség vizsgálatának, ill. tervezésének kiindulópontja, legfontosabb input adata. A kataszterben az emisszió mértékegysége pontforrás esetében g/s, területi forrás esetében g/(m2.s ), talajközeli vonalforrás esetében g/(m·s).

Az emisszió kataszter készítése elsősorban a meglévő információs anyag (fűtőanyag-felhasználás, lakások száma, termelési adatok, átlagos emissziós tényezők stb.) és kérdőíves felmérés, ill. konzultációk során összegyűjtött ismeretek alapján készül. Az emisszió katasztert két fő kategóriára, magas pont- és területi forrásokra célszerű kidolgozni.
Magas pontforrásokra az emisszió mértékét forrásonként határozzuk meg, majd a helyüknek megfelelő földrajzi koordinátával vesszük figyelembe. A meghatározás végezhető: a) a tüzelőanyag mennyiségének, az emissziós faktornak és a leválasztás mértékének ismeretében számítással; b) szakirodalmi adatok alapján.
Területi források emissziókataszterének megállapításához az évi tüzelőanyag-felhasználásból indulunk ki. Ez a felhasználás módja szerint két részre osztódik, mégpedig munkafolyamatokra (állandó kibocsátás) és a helyiségfűtésre való részre. A kétféle felhasználás szerint megállapított, évi tüzelőanyag-mennyiséget 500 m x 500 m nagyságú területegységekre a népsűrűség, a foglalkoztatottak száma, a terhelés jellege és a beruházás nagysága szerint célszerű meghatározni. A területi források kén-dioxid emissziós alaptérképét (500 m x 500 m-es területegységekben a helyiségfűtésből és az állandó mértékű tevékenységből származó évi emisszió kg-egységben) a felhasznált tüzelőanyag kéntartalmának figyelembevételével kell elkészíteni.

Emisszió megengedett mértéke a különböző halmazállapotú légszennyező anyagok azon maximális mennyisége, amely időegység alatt a szennyezőforrásból vagy forrásokból a környezeti levegőbe bocsátható, és a forrás környezetében - a már meglévő alapterhelést is tekintetbe véve - a levegőminőségi normát meghaladó koncentrációt az év túlnyomó részében nem okoz.

Emisszió szabályozás döntés előkészítése érdekében szükség van a kiindulási- vagy referenciaállapotra, továbbá dózis/hatás és kockázat/költség összefüggések alapján megállapított normák vagy kritikus terhelhetőségi értékek definiálására. Ezek alapján állapítható meg - a szabályozás gyakorlati végrehajtása során - a terhelhetőség vagy az emisszió csökkentés indokolt mértéke.

Emisszió szabályozás stratégiája. Mindenekelőtt a vizsgálat tárgyát képező régiót emisszió szabályozási területekre célszerű felosztani, és az egyes területeken a különböző forráskategóriákhoz tartozó emissziót a kiindulási és az n-edik évre megállapítani.
Az emisszió szabályozási terület határainak megállapítását a következő szempontoknak megfelelően célszerű végezni:
a) a szabályozási területen a legnagyobb mértékben szennyező forrástípusok területi megoszlása közel egyenletes legyen;
b) a terület sugara ne legyen kisebb a legnagyobb kémény 30-szoros magasságával megegyező távolságnál;
c) különféle szennyezőanyagok vizsgálata esetén eltérő szabályozási területek kijelölése válhat szükségessé;
d) az egyes forráskategóriák évi átlagban az emisszió szabályozási területen egyenletes szennyező hatást okozzanak.

EOV koordináták alkalmazása elsősorban integrált hatás vizsgálatok, ill. több forrás hatásának figyelembe vételéhez teremti meg a térinformatikai közelítés lehetőségét.

Füstfáklya a pillanatnyi füstgomolyok időben átlagolt, általában kúpalakban való fokozatos kiterjedésének megjelenése. Külső határát a gyakorlatban úgy határozzák meg, hogy a füstfáklya szélénél lévő koncentráció értékét a fáklya közepén lévő érték egytizedével legyen egyenlő.

Füstfáklya-tengely alatti koncentráció rövid átlagolási idejű koncentráció a szennyező forrás füstfáklyának tengelye alatt (1. ábra). Adott receptor pontnál várható előfordulás a szélirány szektor össz-gyakoriságánál jóval kisebb. Felhasználható terepen füstfáklya alatt mért szennyezőanyag koncentráció értékekkel való összehasonlításra. A várható levegőminőség szakértői ill. hatósági megítélésének nem ez, hanem az aktuális szektorra átlagolt koncentráció a kritikus paramétere.

Füstköd (szmog) jelentős mértékű légszennyezőanyag-kibocsátás és tartósan kedvezőtlen légköri hígulási viszonyok együttes fennállásakor kialakuló jelenség. Füstköd esetén a szennyező anyagok koncentrációja a levegőminőségi határértéket többszörösen meghaladja. A füstködnek két fő típusát különböztetjük meg: oxidáló és redukáló jellegűt. Az oxidáló (Los Angeles típusú) jellegű füstköd kialakulásában elsősorban az inverziós zárórétegnek, a napsugárzás erősségének, a gyenge légmozgásnak és a főleg jármű-motorok által kibocsátott nitrogén-oxidoknak és szénhidrogéneknek van részük. A redukáló jellegű (London típusú) füstködöt a gyenge légmozgás, az inverzió, a közeli domborzati hatások közreműködésével a fűtőolaj és a szén égetéséből keletkezett kénvegyületek és lebegő szilárd részecskék okozzák.

Globális légszennyezettség kontinens-méretű területek természetes és antropogén eredetű szennyezőforrásainak összeadódó hatására keletkezik. A globális légszennyezettség mértékét a források és a nyelők közötti egyensúly szabályozza, az egyensúly esetleges felbomlása. éghajlatváltozáshoz vezethet.

Háttérszennyezettség a légszennyező forrás környezetében lévő más, meglévő nagyobb térségűszennyeződési folyamatból származó immisszió, amelyre a figyelembe vett forrás hatása szuperponálódik. Megkülönböztetünk globális, kontinentális, regionális és települési hatérszennyezettséget. A regionális háttérszennyezettség országos eloszlását a 4/a. és a 4/b. ábra szemlélteti.

Figure 25/aFigure 25/b

4/a. ábra
A légköri kén-dioxid (SO2) éves átlagának területi megoszlása 1986-ban. Újabb felmérése indokolt. Addig 2004. évre vonatkoztatása:
Települési értékek x 0,6,
Településen kívüli értékek x 0,3.

4/b. ábra
A légköri nitrogén-oxidok (NO2) éves átlagának területi megoszlása 1986-ban.
Újabb felmérése indokolt. Addig 2004. évre vonatkoztatása:
Települési értékek x (0,7-1,5),
Településen kívüli értékek x 0,7.

Hőmérsékleti rétegződés a hőmérséklet magasság szerinti változása; a vertikális hőmérsékleti gradienssel jellemezhető. A függélyes hőmérsékleti gradiens előjele pozitív, ha a léghőmérséklet a magassággal csökken. A troposzférában átlagos viszonyok esetén a hőmérséklet a magassággal 100 m-enként 0,65 °C-kal csökken. A talajközeli légrétegben a gradiens értéke a talajfelszíni és domborzati hatások következtében ettől lényegesen eltérhet. Ha a hőmérséklet nem változik a magassággal, izotermiáról, ha növekszik a magassággal, inverzióról beszélünk. Az adiabatikusan emelkedő nem telített levegő virtuális hőmérséklete 100 m-enként 1 °C-kal csökken, ezt adiabatikus hőmérsékletváltozásnak nevezzük. A hőmérsékleti rétegződés stabilis, indifferens vagy labilis aszerint, hogy a függőleges hőmérsékleti gradiens értéke az adiabatikus gradiensnél kisebb, egyenlő vagy nagyobb.

Immisszió. A hatósági gyakorlatban többnyire légszennyezettségnek hívják. A környezeti levegőbe került emissziónak a transzmissziós folyamatok hatására felhígult koncentrációja, beleértve a felületekre való kiülepedést. A levegőminőségi határértékek figyelembevételével értékelik.

Input rendszer a hivatalos TRANSZMISSZIÓ 1.1 modellhez.
TRANSZMISSZIÓ 1.1 modell alkalmazásához a következő input adatlap kitöltése szükséges:

Forrás helye

 

Forrás jelölése

 

 

 

 

Forrás koordináta x,y (m)

 

 

 

 

Forrás típusa (pont, területi)

 

 

 

 

Forrás magassága (m)

 

 

 

 

Forrás nyílás átmérője (m)

 

 

 

 

Kiáramló füstgáz sebessége (m/s)

 

 

 

 

Kiáramló füstgáz hőmérséklete (K)

 

 

 

 

Emisszió szennyezőanyagonként (kg/h)

 

 

 

 

Üzemelés óraszáma (óra/év)

 

 

 

 

Területi forrás átlagos szélessége (m)

 

 

 

 

Ülepedő anyag frakció (%)

 

 

 

 

Ülepedési sebesség (m/s)

 

 

 

 

Tüzelési technológia
(tüzelőanyag megnevezése)

 

 

 

 

Figyelembe vett környezeti paraméterek

  • Vizsgált körzet sugara (km):
  • Forrás körzetének homogenitása
    (érdesség, domborzat, vagy alap légszennyezettség szempontjából homogén vagy inhomogén):
  • Átlagos érdesség (m):
  • Forrás körzetében lévő épületek paraméterei /irány, távolság (m) és magasság (m)/:
  • Alap légszennyezettség vizsgált anyagonként (µg/m3 vagy t/km2.év):
  • Léghőmérséklet a kémény magasságában (K):

Inhomogén esetben irány és távolság szerint receptor pontokban:

Irány

É-ÉK

 

 

 

 

É

Táv (km)

 

 

 

 

 

 

Érdesség (m)

 

 

 

 

 

 

Domb magasság (m)

 

 

 

 

 

 

Alap légsz. (µg/m3 v. t/ km2 .év)

 

 

 

 

 

 

Modell számításnál figyelembe vett paraméterek

  • Számítások milyen modellel történtek (2001. júliustól érvényes TR1.1, korábbi kiváltott modell ill. hazai rendeletekkel nem konform külföldi modell):
  • Hatásterület ill. országhatáron átterjedő szennyező-hatás meghatározás módszere:
  • Rendelet szerinti éves, 24 órás ill. órás átlagos ill. max. koncentráció számítása megtörtént-e:
  • Szennyezőanyagonként adott évre előírt, számításoknál felhasznált légszennyezettségi határértékek (µg/m3 v. t/km2.év):
  • Tűrhető túllépési esetszámok (eset/év):
  • Transzmissziós adatok eredete, figyelembe vett évek száma:
  • Hatásterület számításhoz felhasznált szélsebesség(m/s):

Inverzió általában valamely időjárási elem függélyes eloszlásában mutatkozó visszásság (a természetesnek elfogadott függőleges gradiens előjelváltozása). A meteorológiában legjelentősebb a hőmérsékleti inverzió: a hőmérséklet emelkedése a magassággal. Fajai: talajközeli inverzió: a felszín erős kisugárzása miatti lehűlés következménye (kisugárzási inverzió); frontális inverzió: az alsó hidegebb és a felső melegebb levegőt elválasztó határrétegben lép fel; zsugorodási (összenyomódási) inverzió: a leszálló légáramlással járó adiabatikus felmelegedés következménye; felső inverzió: a troposzféra és a felfelé melegedő sztratoszféra határán képződik. A hőmérsékleti inverzió a függélyes légmozgást lefékezi, ezért kedvez a felszínről származó légszennyeződés helyi felhalmozódásának.

Környezeti levegő a zárt légtereken kívül, a felszínközeli néhány 10, ill. 100 méter vastag réteget elfoglaló levegő, mely a bioszférára gyakorolt hatásmechanizmusok szempontjából elsődlegesen fontos.

Légköri-ökológia norma az erdőtalaj, ill. az édesvízi ökoszisztémák károsodásának elkerülését szolgálja. A 14/2001. (V.9.) KöM-EüM-FVM együttes rendelete szerint a légszennyezettség ökológiai határértékének nevezik, mely "a légszennyezettség azon szintje, amely túllépése esetén az ökológiai rendszer károsodhat."

Légszennyezés az a folyamat vagy tevékenység, mely során természetes vagy mesterséges forrásból eredő szennyező anyag kerül a környező levegőbe.
A 21/2001. (II.14.) Korm. rendelet szerint a levegőszennyezés vagy légszennyezés a "légszennyező anyagnak a légszennyező anyag kibocsátási határértéket meghaladó mértékű levegőbe bocsátása."

Légszennyező anyag vizsgálati küszöbértékei. Egyes légszennyező anyagok felső és alsó vizsgálati küszöbértékeit a 17/2001. (VIII. 3.) KöM rendelet határozza meg. A légszennyezettség vizsgálatánál alkalmazandó módszer a légszennyezettség mértékének ezen küszöbértékek tükrében való értékelésével kerül megállapításra. A légszennyezettség mértékének modellezéssel történő meghatározása esetén a hivatalos TRANSZMISSZIÓ1.1 modell, illetve transzmissziós szabvány számítási módszerek alkalmazandók.

Légszennyező anyag vizsgálati küszöbértékeinek túllépése. Légszennyező anyag felső és alsó vizsgálati küszöbértékének a túllépését a 17/2001. (VIII. 3.) KöM rendelet szerint kell meghatározni. A túllépés megállapítása nem elegendő mérési adat rendelkezésre állása esetén emisszió leltárakból és a modellezésből szerzett információk eredményei alapján történik. Modellezési technikaként a hivatalos TRANSZMISSZIÓ1.1 modell, illetve transzmissziós szabvány számítási módszerek alkalmazhatók.

Légszennyeződési folyamatok a szennyező anyagok légkörben történő terjedését, hígulását, kikerülését, ill. átalakulását befolyásoló légköri mechanizmusok, melyek emissziós, transzmissziós és immissziós jellegzetességeik alapján a következők lehetnek: lokális, települési, regionális, kontinentális és globális. Ezeket a folyamatokat sajátos, méretükkel összhangban levő módszerekkel vizsgáljuk.

Légszennyeződési folyamatok skálaviszonyai a receptorponttól a széllel ellentétes irányban vett távolság függvényében állapítandók meg. A légszennyeződési folyamatok hatótávolságának alsó határa a kisebb méretű folyamatok szennyezésének kiterjedésétől függ. Ha a receptor körzetében ilyen nincsen, a folyamat horizontális skálájának alsó határa a receptor pontnál (0 km) kezdődik. Lokális méretű légszennyezés egyedülálló alacsony pont-, vonal-, vagy területi forrásból származik. Ezen a skálán az emisszió mértéke nagy, mert az anropogén kibocsátás kis területre koncentrálódik. Településméretű légszennyezés több területi, vonal- és pontforrásból származik. Ide tartoznak a települések és az ipartelepek.
A regionális méretű légszennyezettség magas pont- és területi forrásokból, ill. összetett forrásból (városi füstfáklya) származik. Az országos méretű levegőminőség-szabályozási megfontolások szintén igen fontosak; bár az államhatárok általában nem esnek egybe a levegőminőség területi megoszlásával. A kontinentális méretű légszennyezettség regionális méretű összetett forrásokból (regionális füstfáklyákból) származik. A kontinentális méretű szennyezési folyamat horizontális skálája néhány 100-tól 3000 km-ig tart. A kontinentális méretű légszennyezettség vizsgálata ott indokolt, ahol a légszennyezettség az egyik országból a másikba szállítódik, és jelentős nemzetközi jogi problémákhoz vezet. Globális méretű szennyezés kontinentális méretű, összetett magas források (kontinentális füstfáklyák) hatásából adódik. A globális méretű szennyezési folyamatok horizontális kiterjedése 3000 km-nél nagyobb.

Légszennyeződési potenciál a légszennyező anyagok felhalmozódására kedvező időjárási helyzet kialakulásának lehetősége, függetlenül attól, hogy csakugyan kibocsátanak-e légszennyező anyagot vagy nem. A légszennyeződési potenciál előrejelzéséhez a talajközeli szélsebességet, a szél magassággal való változását, a keveredési réteg vastagságát és a hőmérsékleti rétegződést veszik figyelembe.

Légszennyeződés-meteorológia a meteorológia tudományának egyik alkalmazott területe. Tárgykörébe azok a légköri jelenségek tartoznak, amelyek közvetlen kapcsolatban vannak a környezeti levegőbe bocsátott légszennyező anyagok transzmissziójával és ezen keresztül jelentősen hatnak a kialakuló levegőminőségre. A légszennyeződés-meteorológia fő ágai: diffúzióklimatológia, színoptika, légszennyező folyamatok modellezése, levegőkémia, légkörfizika.

Légszennyeződés-meteorológia tényezői a szél iránya, sebessége, változékonysága, napi menete, függélyes eloszlása, a hőmérsékleti rétegződés, a dinamikus és termikus örvényesség és a felszín érdessége. Míg a szél és a hőmérséklet tér és időbeli változásai közvetlenül mérhetők, a légköri turbulencia mértékére speciális szél-, ill. hőmérséklet mérések alapján következtethetünk.

Légszennyező forrás közvetlen hatásterülete - a 21/2001. (II.14.), illetve 120/2001. (VI.30.) Korm. rendelet szerint - "a vizsgált légszennyező forrás körül lehatárolható azon legnagyobb terület, ahol a forrás által kibocsátott légszennyező anyag terjedése következtében várható, a vonatkoztatási időtartamra számított, szabványokban rögzített módon meghatározott, a légszennyező forrás környezetében fellépő leggyakoribb meteorológiai viszonyok mellett, a füstfáklya alatti talaj közeli légszennyezettség-változás
a) az egy órás (szálló por esetén 24 órás) maximális érték 80 %-ánál nagyobb; vagy
b) az egy órás (szálló por esetén 24 órás) légszennyezettségi határérték 10 %-ánál nagyobb; vagy
c) a terhelhetőség 20 %-ánál nagyobb (terhelhetőség: a légszennyezettségi határérték és az alap légszennyezettség különbsége).
A leggyakoribb meteorológiai viszonyt jellemző tényezők: a normális stabilitási kategória, és az ország területén 1.8 és 3.1 m/s között változó talaj közeli szélsebesség.


-

Legvalószínűbb koncentráció. A füstfáklya alatti koncentrációnak a 22,5°-os szélirány szektorra átlagolt értéke, általában annak 10-90%-a. Ez az érték használandó éves koncentráció-értéknek számításához:

-

Levegő a föld légkörét alkotó gázelegy. Mivel a légkör összetétele - bizonyos összetevőit figyelembe véve - kissé változó, a "tiszta levegő" kifejezésnek nincs pontos jelentése. Általában azonban a nem gáznemű szuszpenzoidoktól mentes levegőt nevezik így. Meteorológiai szempontból a levegőben található gázok legfontosabbika a vízgőz. Száraz levegőn vízgőzmentes levegőt értünk. A sűrűsége 1,293 g/cm3 1013,25 hPa nyomáson és 0°C hőmérsékleten; a fajhő állandó térfogaton: 0,720 J/(kg K), állandó nyomáson pedig 1,007 J/(kg K); a gázállandója: 286,8 J/(kg K). Azoknak a gázoknak, amelyek viszonylag állandó mennyiségben találhatók a száraz levegőben, százalékos térfogataránya a következő:

  • Nitrogén N 78,084
  • Oxigén O 20,946
  • Argon A 0,934
  • Szén-dioxid CO2 0,033
  • Neon Ne 0,0018
  • Hélium He 0,000524
  • Metán CH 0,0002
  • Kripton Kr 0,000114
  • Hidrogén H 0,00005
  • Nitrogén-oxid N O 0,00005
  • Xenon Xe 0,0000087.

A fentiekben felsoroltakon kívül vannak a levegőnek nagyon változó összetevői is, leglényegesebb ezek közül a vízgőz, amelynek térfogataránya 0-4% között változhat. Az ózon, kéndioxid, ammónia, szén-monoxid és egyéb gáz alakú anyagok a levegőben változó és kis mennyiségben fordulnak elő. A levegő összetétele mai ismereteink szerint a földfelszíntől 20-25 km magasságig nem változik, és a változás még 50 km magasságban is csekély.

Levegőkatasztrófa akkor alakul ki, ha a szinoptikus helyzet és a domborzat együttes hatására kialakuló kritikus, stagnáló áramlási viszonyok - az átkeveredés az alsó néhány tíz méteres légrétegre korlátozódik - következtében a jelentős mértékben emittált szennyező anyag tartósan úgy felhalmozódik, hogy az egészségre káros magas koncentrációk keletkeznek. Ilyenkor a lakosság érzékeny csoportjánál a nem specifikus megbetegedések és halálozások száma jóval az átlagos fölé emelkedik.

Levegőkészlet az év jelentős részében rendelkezésre álló és adott koncentráció-tartományban terhelhető levegőtömeg. A levegőkészlet főbb jellemzői: a szélsebesség, keveredési rétegvastagság és háttérszennyezettség átlagos értéke.

Levegőkészlet-gazdálkodás a tiszta levegő megőrzése, ill. visszaállítása és a légszennyeződést fokozó ipari, gazdasági fejlesztés közötti szükségszerű ellentmondás feloldására irányuló kutatási és hatósági operatív tevékenység. A gazdasági fejlődéssel (iparcentrumok, nagyvárosok, mezőgazdaság, kemizálás) egyenes arányban nő a természeti tényezők (levegő, talaj, víz) minőségi romlása. Tehát gyors gazdasági fejlesztés és maximális környezetvédelem két egymásnak ellentmondó folyamat. Külön-külön mindkettő össztársadalmi érdek, összehangolásuk állami intézkedések és eszközrendszerek létrehozásával történik. A levegőkészlet-gazdálkodás döntés előkészítése és a levegőminőség tervezése meteorológiai módszerekkel valósítható meg. A levegőkészlet fizikai tényezőit a légszennyeződési folyamatok szimulációs modelljeivel, ill. a belőlük származtatható számítási módszerekkel kvantitatív összefüggésbe hozzák. Az így kapott mennyiségi mutatók alapján határozzák meg - lokális, települési, regionális, országos, kontinentális és globális mértékben - a szennyező anyagoknak azt az összmennyiségét, amely kibocsátható anélkül, hogy a szennyezettség mértéke a megengedhető szint fölé emelkedjen. Így tehát szükségtelenül nincs korlátozva a gazdasági fejlesztés.

Levegőkörnyezet az ember és az őt körülvevő élővilág, a bioszféra életfeltételeit befolyásoló légrétegek. Ezeknek a jelentős antropogén tevékenységek megkezdése előtti légkörfizikai és kémiai tulajdonságait tekintjük általában alap(referencia) állapotnak.

Levegőkörnyezet kémiai és klimatikus állapotának értékelése. A fővárosban a budapesti ÁNTSZ által mért hosszú sorozatú kén- és nitrogén-dioxid koncentrációk átlagértékeinek menete világosan mutatja, hogy a legutóbbi 30 év alatt Budapest környezeti levegőjének átlagos kén-dioxid koncentrációja jelentősen (30-ad részére) csökkent, ami az utóbbi években elsősorban a fűtéskorszerűsítés (gázprogram, távfűtés) eredménye. A nitrogén-dioxid koncentráció 1978-1987 között - a személygépkocsik számának növekedése ellenére - csökkenést mutatott, bár jelenleg kissé emelkedőben van.
Részletesebb vizsgálat alapján megállapítható, hogy Magyarországon jelenleg súlyos légszennyezettségi helyzet nincsen. Ezzel szemben településeinken a nagy forgalmú utak mentén - főleg csúcsforgalmi időszakokban - tűrhetetlen mértékű a korom-, szénhidrogén-, és nitrogén oxid koncentráció. Egyes településeken a téli időszakban, a szilárd tüzelőanyagok lakossági felhasználása miatt, a kén-dioxid és korom szennyezettség még mindig számottevő.
A hazai levegőkörnyezet klimatikus tényezőinek észlelésével, mérésével, értékelésével a meteorológusok már több, mint egy évszázada foglalkoznak. Vizsgálataik eredményeit éghajlati atlaszok, évkönyvek tartalmazzák, illetve teszik a felhasználók részére hozzáférhetővé. Bár a különböző 30, 50 és 100 éves átlagértékek, anomáliák egymástól kis mértékben eltérnek, az eddigi vizsgálatok eredményei alapján megállapítható, hogy hazánk éghajlata szignifikáns változást eddig még nem mutatott. A klimatikus tényezők a jövőben, elsősorban az antropogén tevékenység hatására, feltehetően globális mértékű változásnak néznek elébe, melynek hatása országunkat is érintheti.

Levegőkörnyezet-gazdálkodás célja a káros emisszióval, ill. környezeti hatással járó antropogén tevékenység társadalmi szintű összköltségeinek (ráfordításainak, terheinek) minimalizálása. A társadalmi összköltségek két részből tevődnek össze. Ide tartoznak az emisszió szabályozásának (leválasztás, elhelyezés, technológiai beruházás, üzemeltetés) költségei, illetve a leválasztásra nem került szennyezőanyagok által okozott (egészségügyi és gazdasági) károk. A kontinentális és globális léptékben folytatott levegőkörnyezet gazdálkodásnak általában eltérő veszélyeztetettségi csoportok kockázati tényezőit kell minimalizálni. E tevékenység eszköztára a szabályozás-orientált állapotfelmérés, a dózis/hatás összefüggések tisztázása, ill. normák (emissziós, levegő- és csapadékminőségi) létrehozása és betartása. A hazai rendszerszemléletű hatósági emisszió-szabályozás kialakításánál prioritást a lokális és regionális léptékű levegőkörnyezeti célok elérése számára kell biztosítani, mely egyszersmind középtávon a nemzetközi (kontinentális és globális) elvárásokkal is összhangban van.

Levegőkörnyezet-gazdálkodás stratégiájának alapelvei:
a) Közgazdasági eszközökkel biztosítani kell, hogy az árrendszer tükrözze a termék előállítási költségeit, beleértve az erőforrások minőségi és mennyiségi igénybevételének mértékét.
b) A környezetgazdálkodás feltétele a gazdasági és környezeti érdekek összehangolása, egyidejű érvényre juttatása.
c) A gazdálkodók érdekeltségének megteremtése olyan eszközrendszer alkalmazását igényli, amely érzékelteti, hogy
- a környezet nem korlátlan erőforrás, igénybevétele jelentős társadalmi szintű költségekkel jár,
- a környezetszennyezés csökkentése nemzeti érdek, melynek terheiből a gazdálkodóknak is részt kell vállalniuk,
- a környezetkímélő gazdálkodási magatartás általános elvárás.

Levegőkörnyezet hatótényezőit klimatikus, ill. kémiai jellegük szerint célszerű csoportosítani. Klimatikus tényezők a léghőmérséklet, légnedvesség, légáramlás, sugárzási és csapadék-viszonyok. Ezek módosulásáról, azaz éghajlatváltozásról beszélhetünk, ha e tényezők átlagos, ill. anomálikus értékei a természetes ingadozásoknál kimutathatóan nagyobb mértékben megváltoznak és ezzel jelentős ökológiai károkat okoznak. Ezeket elsősorban a magaslégkörben lejátszódó, globális léptékű antropogén tevékenységek hatására keletkező légköri folyamatok idézhetik elő.
A kémiai jellegű hatótényezőket a levegő-, ill. a csapadékminőség koncentrációban, ill. légköri savas ülepedésben kifejezhető értékei alkotják. Az antropogén eredetű szennyező-anyagok légköri koncentrációi a magassággal jelentős mértékben csökkennek. Maximális értéküket általában a talajközelben (belégzési szint) érik el. Az alsó 1000 m-es légrétegben (súrlódási, kevert réteg) koncentrációjuk még számottevő, de a troposzféra (kb. 10 km) felett általában már szinte elhanyagolható mennyiségben fordulnak elő. Míg lokális és regionális légszennyeződés vizsgálatánál az alsó néhány száz, kontinentális folyamatoknál a néhány ezer méteres légrétegek figyelembevétele szükséges. Nyilvánvaló, de azért nem árt megemlíteni, hogy a levegőkörnyezet-gazdálkodás nem terjed ki zárt terek (lakás, munkahely) levegő-minőségi viszonyainak vizsgálatára.

Levegőkörnyezeti kockázatok kezelésénél világosan meg kell különböztetni:
a) az ismert, tervezhető megoldások kimenetelével kapcsolatos kockázatot;
b) ismert, de bizonytalanul előrejelezhető esetek kezelését;
c) a ma még csak feltételezett levegőkörnyezeti veszélyeket, ill. azok kockázatának kezelését.

Levegőkörnyezeti normák a levegőkörnyezet minőségének hatékony szabályozásához emissziós és imissziós normák megállapítása, illetve betartása szükséges. A fenti elv alkalmazása lokális mértékű folyamatoknál már kialakult gyakorlat. Regionális és kontinentális léptékű szennyezés hatásának értékeléséhez jelenleg folyamatban van légköri savas ülepedési normák kidolgozása és alkalmazása. Globális környezeti folyamatoknál viszont az elv követése még nem mindennapi gyakorlat.

Levegőkörnyezet-minőség hatósági szabályozásának feladata, hogy a levegőkörnyezet igénybevételének költségeit a termelési költségek közé integrálják és szankcionálják a határértéket túllépő kibocsátásokat. A környezetkímélő gazdálkodási magatartás általánossá válásához a környezeti érdekérvényesítés lehetőségeit elősegítő adó- és árrendszer, hitel - és vámpolitika szükséges.
A környezet minőségjavításának közgazdasági eszköztárához tartozik még az emissziós jogok piaca, a forgalmazható kibocsátási engedély és a rugalmas kompenzációs szabályozás. Ezek közös jellegzetessége a szabályozási költségek hatékonyságának biztosítása.

Levegőkörnyezet szabályozás közgazdasági értékelése. Emisszió szabályozási programok szükségességének megítélése általában egészségügyi vagy ökológiai vizsgálatok eredményén nyugszik, a megvalósíthatósági vizsgálatok készítése során ez még kiegészül gazdaságossági számításokkal. Szabályozási programok fontossági sorrendjének, mértékének meghatározásához a költségigény ismerete alapvető. Ehhez legalkalmasabb a költség-haszon, ill. újabban a kockázat-költségelemzés. A kiterjedt problémakörrel a közgazdaságtan külön ága foglalkozik. Az ilyen irányú jövőbeni vizsgálatokhoz itt csak a levegőkörnyezet-gazdálkodás részéről felmerült néhány szempontot említünk.
a) Bár a kiindulásnál mérgező anyagok, savasodást okozó vegyületek, illetve üvegházhatású gázok problémáját külön-külön célszerű vizsgálni, a belső összefüggések miatt együttes figyelembevételük, teljes költségkihatásuk számszerű elemzése elengedhetetlen.
b) Az emisszió csökkentés/várható költség empirikus függvényeinek kidolgozásánál fontos új szempontként az anyag- és energiatakarékosság, hatékonyságnövelés országos megvalósításának kezdeti költségei, ill. későbbi nyereségét is figyelembe kell venni.
c) Az emisszió szabályozás országos prioritásainak kijelölésénél a különböző skálájú levegőkörnyezeti problémák megoldását egyidejűleg teljesítő lépéseket kell előnyben részesíteni (pl. forgalmas városi úthálózatunkat nitrogén-oxidokkal, szénhidrogénekkel, ólommal terhelő gépkocsi emisszió csökkentése, mely a savas, ill. a nehézfém ülepedésének mértékét csökkentő nemzetközi elvárásoknak is eleget tesz).
e) Az emisszió szabályozás költségét össztársadalmi ráfordítás keretében célszerű értelmezni. A levegőkörnyezet-minőség megvalósítható hazai optimumát nyilván az össztársadalmi ráfordítás minimumánál kell keresni.

Levegőkörnyezeti állapot felmérés.
Referencia vagy bázis időszakban mért levegőminőségi adatok éves átlagának (alap légszennyezettség), az adatok szórásának, a rövididejű norma-túllépés esetszámának területi megoszlásban való analízise a területre vonatkozó emisszió kataszter felhasználásával, továbbá a talaj közeli forrás, a területi f., magas f. és a regionális háttérszennyezettség hozzájárulási arányának elemzése a mérhető levegőminőség kialakulásában.

Levegőminőség a környezeti levegő szennyezettségének mértéke, melyet általában µg/m3 egységben fejezünk ki, és a levegőminőségi normaértékek vonatkozásában értékelünk. A levegőminőségi normaértékek a lokálistól a globálisig terjedő szennyezési folyamatoknál nagyságrendekkel különböznek.

Levegőminőségi kritériumok a levegőben levő szennyezőanyag-koncentrációk és a velük járó ártalmas, ill. káros hatások jellemzői.

Levegőminőségi norma a különböző légszennyező anyagok koncentrációjának mértékét kifejező küszöbérték, amelynél nagyobb koncentrációk a levegőtisztaság-védelem adott szakaszában nem fordulhatnak elő. Légszennyező anyagonként, a terület jellege ill. az átlagolási időtartam (óra, 24 óra vagy év) szerint változik.

Levegőminőség szabályozás döntés előkészítése. A fejlett környezeti tudattal rendelkező ipari országok általában már 30-40 éve eredményes levegőminőség szabályozási stratégiát folytatnak. Ennek keretében létrehozták a szükséges leválasztó berendezéseket gyártó ipart, és technológiai normákat állapítottak meg. A környezeti megfigyelések végzésére központi szakintézményt (EPA - USA, ill. Warren Spring Laboratory - Nagy Britannia) hoztak létre. Ezek keretében szabványosított, szakszerű mérés, emisszió kataszter készítés, adatértékelés és kutatás egymást kiegészítő, ill. korrigáló szabályozás-orientált tevékenységgé ötvöződött. Az országok területét levegőminőség szabályozási régiókra osztották, ahol a reálisan elérhető levegőminőséget 5-10 éves emisszió szabályozási tervek kidolgozása, illetve évenkénti ellenőrzése és szankcionálása biztosítja.
Felmérték a reprezentatív forrástípusokat, és jellemző emissziós faktorokat állapítottak meg. Az emisszió katasztereket a reprezentatív emissziós faktorok és a hozzájuk tartozó termelési, fogyasztási adatok statisztikája biztosítja. Az országos emissziót az alulról felépített adatok összegzése adja. A katasztereket évenként ellenőrzik. Így bármely intézkedésük, tervezésük viszonylag reális, megbízható adatbázison nyugszik.

Levegőminőség szabályozás EU konform előkészítése.
1. Az előkészítést és ellenőrzést mérések ill. modellezés együttes alkalmazásával kell végrehajtani. Közepesen ill. kis mértékben szennyezett levegőjű területeken a költséges méréseket modellezéssel lehet kiváltani. A levegőminőség mért illetve modellezett állapotáról az országnak évente jelentést kell tennie.
2. A szabályozás elkészítéséhez kiindulási (bázis év) időszakot célszerű kijelölni (normál év, rendelkezésre álló feldolgozott adatokkal) és az emisszió illetve immisszió országos állapotát erre vonatkozóan megállapítani (pl. 1998-99. évekre vonatkozó adatok átlaga). A komplex transzmissziós adatbázishoz 5 év óránkénti adatai szükségesek.
3. Települések, ipari területek és régiók alulról építkező emisszió kataszterének felmérésére van szükség.
4. Településeken, ill. településeken kívüli régiókban végzett mérések alapján a kiindulási évre háttérszennyezettségi (baseline) térképek készítendők (lásd 4/a. és 4/b. ábra).
5. Levegőminőség (emisszió) szabályozási területek kijelölése szükséges a 3. és 4. pontok eredményeinek felhasználásával homogén emisszió sűrűségű területekre
- ahol a levegőminőség állapota az EU normát nem éri el, ott a cél a levegőminőség kedvező állapotának fenntartása.
- ahol a levegőminőség állapota az EU normát eléri, ill. meghaladja, ott a cél a levegőminőségi norma eléréséhez szükséges emisszió csökkentés akció tervének kidolgozása és végrehajtása.
6. Az akció tervek előkészítéséhez egyszerűsített modellek ill. számításai segédletek beépített input adatokkal kielégítők.

Levegőminőség tervezése. A levegőminőségi határérték feltételéből indul ki és a transzmissziós tényezők ismeretében meteorológiai szimulációs modellekkel megtervezett eredményeit a területegységenként megengedett összemisszió mértékben fejezi ki.

Magassági szél. A légszennyeződés-meteorológiában a füstfáklya átlagos magasságára jellemző légáramlás. Meghatározható meteorológiai toronymérés, ballonos magassági szélmérés, ill. domborzat által befolyásolt területen közeli hegycsúcson végzett szélmérés adataiból.

Maximális koncentráció a légszennyező forrástól a szél irányában a kémény magasság kb. 20-szorosával megegyező távolságban kialakuló csúcskoncentráció.

Minimális kéménymagasság az a legkisebb tényleges kéménymagasság, amellyel az átlagos maximális koncentráció betartható.

Meteorológiai szimulációs modell (transzmissziós modell). A levegőminőség vizsgálatának, tervezésének eszköze. Összefüggést teremt az emisszió kataszter, a meteorológiai tényezők és az immisszió tér- és időbeli változása között. Forrástípusonként megkülönböztetünk pontszerű, területi, települési, regionális, országos és kontinentális méretű meteorológiai szimulációs modelleket.

Norma túllépési esetek számítása. Az egyes szélirányokra számított rövid átlagolási idejű koncentrációk a szélirányt körülvevő 22,5°-os szektorban bárhol előfordulnak. Azt, hogy a szektor adott pontjánál levegőminőségi normát meghaladó koncentráció éves időszakon belül hányszor várható a következő "e" tényező (-, 1. ábra) felhasználásával határozzuk meg korrekt módon a TRANSZMISSZIÓ 1.1 modellben.

Országhatáron átterjedő légszennyezés. Az országhatáron átterjedő jelentős mértékű légszennyező hatás szabályozása az emberi egészségre és biztonságra, növény- és állatvilágra terjed ki. Számottevő hatásfolyamatok típusa: toxikus gázok, lebegő részecskék (PM2,5 és PM10), azbeszt szálak, savas ill. toxikus depozíció, látástávolság csökkenése (szulfát és nitrát részecskék). Mértéke függ a kibocsátás jellegétől, magasságától, a határtól számított távolságtól, az érintett terület védettségének fokától és a terület transzmissziós viszonyaitól. Az országhatáron átterjedő hatás mértéke a TRASZMISSZIÓ1.1 program segítségével, a határszakaszokra előállított meteorológiai adatbázis felhasználásával állapítható meg.

Pontforrás. A terjedési vizsgálat szempontjából pontszerűnek tekinthető, a környező épületek tetőszintjénél legalább kétszer magasabban kibocsátó szennyező forrás. A pontforrásból eredő emisszióra nem hat a környező épületek által keltett mechanikus turbulencia, és ennek következtében a légkör természetes hígító és transzportáló képessége az év nagy részében optimális mértékben tud érvényesülni. Ide tartoznak általában az erőművek, fűtőművek és ipartelepek magas kéményei.

Stabilitási paraméter a légkör egyensúlyi állapotának jellemző mértékszáma. A függélyes hőmérsékleti gradiens értéke szerint megállapított hét stabilitási kategória a következő:

  1. erős inverzió <-1, 50
  2. inverzió -1, 50 - -1, 01
  3. gyenge inverzió -1,00 - -0,51
  4. pozitív izoterm -0,50 - -0,01
  5. negatív izoterm 0,00 - 0,50
  6. normális 0,51 - 1,00
  7. labilis 1,00 <

A függélyes hőmérsékleti gradiens előjele pozitív, ha a hőmérséklet a magassággal nő. A hőmérsékleti gradiens értékétől függően az egyébként nyugalomban levő levegőben is függélyes irányú mozgások jöhetnek létre. A függélyes cseremozgások számára annál kedvezőbb a feltétel, minél nagyobb a hőmérsékleti gradiens értéke.

Szabályozás-orientált állapot felmérés. A levegőkörnyezet minőségének állapota - kissé leegyszerűsítve - nem más, mint a vizsgált időszakban ill. régióban mérhető légszennyezettség
- éves átlagértékének (alapterhelés),
- rövididejű maximális értékeinek
levegőminőségi normák tükrében való értékelése. Levegőkörnyezeti állapot felmérésnél azonban célszerű megkülönböztetni az alacsony, a közepes, a magas források, továbbá a regionális háttér szennyezettség számszerű hozzájárulását ehhez az állapothoz. Ily módon hasznos kiindulási információkhoz juthatunk konkrét levegőminőség szabályozási forgatókönyvek összeállításánál.

Szennyező források típusai a belélegzési szintnél keletkezett imissszió-értékek több nagyságrendbeli eltérést mutathatnak a forrástípustól függően. Az elméleti és gyakorlati kezelhetőség szempontjából a következő forrástípusokat különböztetjük meg: pontforrás, területi diffúz forrás és talaj közeli forrás.

Szmog előfordulása. Az elmúlt évtizedekben Budapesten előforduló szmog helyzetek jellegzetességeit az alábbi táblázat mutatja:


Szmog helyzetek Budapesten

Időtartam

Mért koncentrációk, µg/m3

SO2

Korom

NO2

CO2

Ózon

1959 márc. 16

3500-4500

5400

-

-

-

1970 jan. 21-23

1500-1800

1000

-

-

-

1989 jan.-febr.55 napon

200-670

8-350

20-200

-

-

 

Rendeleti küszöbértékek

Koncentrációk, µg/m3

SO2

SO2 +
>200µg/m3szálló por

NO2

CO2

Ózon

Tájékoztatási

400

600

350

20.000

180

Riasztási

500

800

450

30.000

360

A London típusú szmog a fűtés korszerűsítés miatt többé nem fordul elő.
Los Angeles típusú szmog (kisebb erősségű) nagyon ritkán (sok év alatt egyszer) várható, ezért előrejelzésére, elhárítására jelentősebb költség ráfordítás indokolatlan.

Talaj közeli szél a vizsgált területre jellemző légáramlás, amelyet szabad felállítású szélmérővel mérnek. Érzékelője 10 m magasságban a talajszint felett van. Településeken meg kell különböztetni a tetőszint alatti és feletti légáramlást. Városi automatikus mérőállomások szél érzékelőjét célszerű lenne inkább a közeli épület tetejére telepíteni.

Teljes kibocsátás a diffúz és a pontforrásokon távozó emissziók együttes értéke (10/2001. (IV.19) KöM rendelet). Környezet terhelő hatásának (egyedi vagy együttes) számítása a hivatalos TRANSZMISSZIÓ1.1 modellel lehetséges.

Területi forrás. Alacsony kémények, kürtők, általában a környező épületek tetőszintje 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. A 10/2001. (IV. 19) KöM rendelet diffúz forrásként definiálja. Környezet terhelő hatásának számítása a hivatalos TRANSZMISSZIÓ1.1 modell "területi forrás" algoritmusával lehetséges.

Transzmisszió. A légköri folyamatok által a környezeti levegőbe bocsátott szennyezőanyagokra gyakorolt komplex hatás, amelynek eredményeképpen ezek az anyagok elszállítódnak, szóródnak, átalakulnak, illetve kikerülnek a légkörből.

Transzmissziós tényezők. A transzmissziós folyamat leírására szolgálnak. Ilyenek: a füstfáklya magasságában a szél iránya és sebessége, a keveredési réteg vastagsága, a stabilitási paraméter értéke abban a légrétegben, ahol a szóródás jelentős része végbemegy, a levegő relatív nedvessége, a napsugárzás erőssége, a léghőmérséklet, a csapadék intenzitása és a csapadékos időszak tartama. Ezeknek a tényezőknek 1 óránkénti átlagos értékei a légszenyeződés-meteorológiai folyamatok szimulálásának bemenő adatai.

Transzmissziós modell harmonizáció. Az Európai Unió az országokra bízza, melyik modellt alkalmazzák, viszont elvárják, hogy az szakszerű legyen és kielégítse a modellezéstől várható pontossági követelményeket. A választott szabályozás orientált modellnek alkalmasnak kell lennie az EU normák, túllépési esetszámok meghatározására. Ezért volt szükséges szakintézmények (KöM-OMSZ-LKGSZ Bt) bevonásával gondosan tesztelt, felhasználóbarát szoftvert (TRANSZMISSZIÓ 1.1) és beépített transzmissziós input rendszert létrehozni levegőminőségi döntések elkészítéséhez ill. hatósági engedélyezési eljárásokhoz.

Transzmissziós szabvány számítási módszerek. A légköri terjedés alap-összefüggéseit a "LÉGSZENNYEZŐ ANYAGOK TRANSZMISSZIÓJÁNAK MEGHATÁROZÁSA" elnevezésű, 21459 számmal jelzett szabványok tartalmazzák. Ezt egészítik a "LÉGSZENNYEZŐ ANYAGOK TRANSZMISSZIÓS PARAMÉTEREI" csoportba tartozó, 21457 számmal kezdődő szabványok. A szabványok figyelembe vételével készült a hivatalos "TRANSZMISSZIÓ1.1" szoftver, mely alkalmas légszennyezettség mértékének lokális léptékben való meghatározására és értékelésére a közlekedési forrásokon kívüli bármely forrásból, ill. forrás csoportból eredő szennyezőanyag kibocsátás esetén.

Transzmissziós tervezési mátrix. Az egész országra kiterjedő mátrix rendszer a Kárpát-medence szél- és hígulási viszonyaiból indul ki. Fontos, hogy a felhasznált adatbázis makroszinoptikai szempontból reprezentatív időszakból származzon, más szóval a 100 éves normál időjárású helyzetek gyakoriságát jól közelítse. Továbbá szükség van a lokális mérések adatainak minőség ellenőrzésére. Ezt szakszerűen a következő lépésekben érhetjük el:
a) Az 1880-1980 között mért légáramlási adatok területi analízise;
b) Cirkuláris poláris adatsimítás Tar K. módszerével;
c) Vizsgált pontra vonatkoztatás Feketéné N. K.-Gyenes L. módszerével;
d) Domborzat áramlás módosító hatásának figyelembevétele a magassági (500 m) szélmező orografikus modell korrekciója ill. a megváltozott diszperziós és effektív kibocsátási viszonyok útján.

Új forrást nem lehet telepíteni.
21/2001 K.r. 5 § (6) "Tilos uj forrást telepíteni, ha a légszennyező forrás közvetlen hatásterületén az alap légszennyezettség értéke már meghaladja, illetve az új légszennyező forrással együtt várhatóan meghaladja a légszennyezettségi határértéket".
Értelmezés: Új forrás telepítése ott tilos, ahol a direkt impakttól mentesített éves átlag adatokból értékelt és néhány km2-res területre igy már jellemző alap légszennyezettség területi megoszlása meghaladja az éves levegőminőségi határértéket.

 

-