Levegőszennyező minden olyan anyag, amely (származásától és állapotától függetlenül) olyan mértékben jut a levegőbe, hogy az embert és környezetét károsítja, vagy anyagi kárt okoz.
A levegő szennyezői lehetnek természetesek és mesterséges (antropogén) forrásból származók. Az antropogén szennyezők három fő területről származnak: szállítás, energiatermelés és ipar. A fosszilis energiahordozók égetése a legjelentősebb forrás ezekben a szektorokban. Természetes levegőszennyezők a vulkánok (kén-oxidokkal és porokkal), az erdőtüzek (szén-monoxid, szén-dioxid, nitrogén-oxidok és porok), a szélviharok (por), az élő növények (szénhidrogének, pollen), a pusztuló növények (metán, hidrogén-szulfid), a talaj (vírusok, por) valamint a tenger (só).
A légszennyező források típusai
A légszennyező anyagok származhatnak pontszerű, illetve diffúz forrásból. Pontszerű forrás, ahol a koncentráció és a térfogatáram egyértelműen meghatározható. Felületi (vagy diffúz) forrás az, ahol a környezetbe kerülő anyag mennyiségére közvetett mérések és számítások utalnak. A diffúz források alcsoportjának tekinthetők a vonalas légszennyező források.
A légszennyezés folyamatának szakaszai
A légszennyezés folyamata emisszióból, transzmisszióból és immisszióból áll. Az emisszió a levegőbe bocsátott anyag mennyiségét jelenti, egysége kg/óra, a transzmisszió szétterjedést jelent, az immisszió pedig a környezeti levegőminőséget jelenti egy bizonyos helyen.
A levegőt szennyező anyagok lehetnek gázok, porok, ködök vagy füstök. A poroknak az egyik csoportja az ülepedő por (1000-10 mm), másik a lebegő por (10-0,1 mm).
Az elsődleges (primer) levegőszennyezőkből az atmoszférában más anyagokkal egyesülve másodlagos (szekunder) levegőszennyezők keletkeznek (pl. kén-dioxidból oxigénnel és vízgőzzel reagálva kénsav keletkezik).
Legfontosabb levegőszennyezők, forrásaik és hatásuk
Az emisszió fajtája és mennyisége több tényezőtől függ. Ilyenek: az energiatermeléshez, fűtéshez használt tüzelőanyagok, ipari termelés korszerűsége, a légszennyező anyagok leválasztásának foka, a gépjárművek száma és műszaki állapota, a lakosság száma, az éghajlat.
A levegőszennyezés az egyik tünete a nem fenntartható szállító- és energiaiparnak. Az egészséget károsító hatás függ az expozíciós időtől és a szennyező anyag koncentrációjától.
Néhány jelentős légszennyezőt sorolunk fel az alábbiakban:
- A szén-monoxid, mely főleg a szállítóiparból (közlekedésből) kerül a levegőbe (emellett bányászatból, tüzelésből), csökkent koncentrálóképességet és halált okozhat. A vér oxi-hemoglobinjából karboxi-hemoglobint képez. A krónikus kitettség szív- és érrendszeri megbetegedésekhez, szívinfarktushoz vezet.
- A kén oxidjai, melyek a fosszilis energiahordozók égetéséből és az iparból (kénsavgyártás, bányászat, ércelőkészítés, cellulózgyártás) kerülnek a levegőbe, elsősorban légzőszervi megbetegedéseket okoznak. A krónikus kitettség krónikus bronchitiszhez vezet. A levegőben vízzel kénessavat majd oxigénnel kénsavat alkot, mely savas ülepedéshez vezet. (A savas ülepedés tárgyalását lásd “A talaj” c. fejezetben.) A kén-dioxid a London típusú füstköd fő komponense (lásd a “Füstködök” c. részt később).
- Nitrogén-oxidok keletkeznek nitrogénműtrágya gyártásnál, salétromsav-gyártásnál, közlekedésben, energiatermelésnél. Elsősorban a szem nyálkahártyáját izgatják. A nitrogén-dioxid levegőben oxigénnel és vízzel egyesülve salétromsavat alkot, amely (a kén-dioxidból keletkező kénsavhoz hasonlóan) savas ülepedéshez vezet. A nitrogén-dioxid a Los Angeles típusú szmog fő komponense (lásd a “Füstködök” c. részt később).
- A különböző részecskeméretű porok (az iparból, elsősorban a bányászatból, cementiparból, tüzelőanyagok égetésekor stb.) légzőszervi és rákos megbetegedések okozói. Különösen veszélyesek a 0,25-10 mm átmérőjű részecskék, a tüdőhólyagocskákban való megtapadásuk miatt. A belélegzett porok minőségétől függően, az emberekben különböző betegségeket okoznak (pl. szilikózis, azbesztózis, kenderláz, pamutláz). A növényekre gyakorolt káros hatásuk az, hogy a gázcsere nyílásokat eltömik, így akadályozzák a növény vízfelvételét.
- Szénhidrogének (közlekedésből), közöttük rákkeltő komponensek (pl. benzpirén) is.
- A mezőgazdaságból a levegőbe kerül a természetes szennyezők mellett a műtrágyák és a növényvédő szerek (peszticidek) pora.
- A szolgáltatásokból és háztartásokból levegőbe kerül elsősorban az égési folyamatok során keletkező füstgáz. Ez tartalmaz szén-monoxidot, szén-dioxidot, vízgőzt, kormot, kén-dioxidot, nitrogén-oxidokat, metánt, szénhidrogéneket stb.
- Beltéri levegőszennyezők:
- cigarettafüst, melyben szén-monoxid, porok, kén-dioxid, nitrogén-dioxid van (cigarettákból, pipákból és szivarokból)
- radon: természetesen előforduló radioaktív anyag a talajban (tüdőrákot okoz)
- formaldehid (új bútorokból, fűrészlapból): szem- és légzőszervi irritációt okoz
- azbeszt (szigetelésekből kerül a lakásba): légzőszervi megbetegedéseket okoz.
A légszennyező anyagok az emberi növényi és állati egészségre káros hatásaik mellett jelentős gazdasági károkat is okoznak. Ilyenek a megbetegedések miatti termeléskiesés és megnövekedett gyógyszerfogyasztás, valamint a műemlékek károsodása.
Levegőszennyezés hatása különféle anyagokra:
- fémekre: korrózió (kén-dioxid, hidrogén-szulfid, porok)
- márvány és mészkő: felületi erózió, elszíneződés, mállás (kén-dioxid, porok)
- festékek: elszíneződés, fénytelenné válás, lepattogzás (kén-dioxid, nitrogén-oxidok, hidrogén-szulfid, porok, ózon)
- gumi és bőr: törékennyé válik (elsősorban az ózon és egyéb fotokémiai oxidánsok miatt).
Megoldási lehetőségek:
A légszennyezés megoldását két eljárástípusba soroljuk: passzív és aktív eljárások.
A passzív eljárások csupán a szennyezettség csökkentését tűzik ki célul, és elsősorban gáztisztítási eljárások alkotják, a szennyezés helyén. Alapulhatnak fizikai, kémiai vagy biológiai módszereken. A szennyezőket ki lehet szűrni levegőszűrőkkel, ki lehet csapatni kémiai úton vagy ki lehet mosni az emittált gázból. A nagy probléma ezekkel a módszerekkel az, hogy maga a szennyező anyag – ha már nem is a levegőben – de megmarad, és további kezelést igényel. A levegőszennyezés elleni védelem a kiszűrési technikákkal általában igen nagy költséggel jár. A valódi megoldás ezért a megelőzés.
Az aktív eljárások lényege a légszennyezés megelőzése, tehát az emisszió csökkentése. Ennek eszközei a megfelelő alapanyag használata, technológiai változtatás, a zárt folyamatra való áttérés a termelésben, az újrahasznosítás, a megújuló energiaforrások használata, a takarékoskodás és a népességszabályozás. Pl. az alumínium újrahasznosítás 95 %-kal csökkenti a légszennyezést a primer alumínium előállításához képest, a papír újrahasznosítás kb. 75, az acélé pedig 85 %-kal csökkenti a légszennyezést (l. 2. táblázat, 57.old.).
A vonalas forrásokon az emissziót úgy lehet csökkenteni, hogy a járművekre katalizátorokat szerelnek, amelyek a levegőszennyezőket kevésbé veszélyes anyagokká alakítják – legalábbis az emberi egészség szempontjából.
Az emisszió csökkentésének gyakorlati megvalósítása egy többlépcsős folyamat kell legyen. Ennek első lépése egy pontos kép alkotása a terület szennyezettségének mértékéről. Ezt egy környezeti monitoring adja. A második lépés jogszabályokban rögzített reális immissziós normák megállapítása. Ezt követi az immissziós normák betartásához szükséges emissziós normák meghatározása, ami mindig a helyi viszonyoktól függ (pl. domborzat, időjárás). Rövid de teljesíthető határidőt kell ezek után kiszabni a normák fölött szennyező üzemekre és intézményekre. Végül ellenőrizni kell, és ha szükséges a törvény erejével hatni (ha kell átmeneti leállítással is) a normák betartása érdekében.
