Levegő
Levegő
A levegő alkotórészeinek fő aránya az élő szervezetek szempontjából csak szigorúan meghatározott határok között változhat. A levegőt alkotó gázokat 3 csoportba sorolhatjuk: állandó (nitrogén, oxigén. argon stb.), változó (szén-dioxid, metán stb.) és erősen változó (kén-dioxid, metán, nitrogén-monoxid, ammónia stb.).
A légkör állandó összetevőinek koncentráció-változásától kevéssé kell tartanunk, mert mennyiségük általában nagy a légkörben. A változó és különösen az erősen változó összetevőket, melyeknek légköri koncentrációja igen kicsi, nyomanyagoknak is nevezzük. Mennyiségüket az emberi tevékenység könnyen befolyásolhatja. Az erősen változó nyomanyagok tulajdonsága, hogy kis koncentrációik ellenére nagy hatással lehetnek a légkör fizikai és kémiai állapotára.
A légköri levegő nem tisztán gáz halmazállapotú, hanem egészen apró szemcsék és permet formájában szilárd és folyékony részek gázokkal való keveréke. ún. aeroszol. Aeroszol-részecskék nélkül a látótavolság többszáz km lenne. E részecskék nagymértékben befolyásolják a légkör sugárzási mérlegét, s nélkülük nem lenne felhő- és ködképződés sem, vagyis megszűnne a víz jelenlegi körforgalma.
A levegő szennyeződése összetevőinek változó és erősen változó részeivel kapcsolatos. A szennyezés folyamatának első szakasza az emisszió, vagyis az illóegység alatti szennyezőanyag-kibocsátás a légkörbe. A második szakaszban a kibocsátott szennyezőanyagokat a környezeti levegő elszállítja, közben ezek hígulnak, szóródnak, fizikai és kémiai változásokon mennek át, kiülepednek, ill. a csapadékokkal kimosódnak. Ezek a tényezők alkotják a transzmissziót. A harmadik szakasz az immisszió, azaz a kibocsátott szennyezőanyagoknak a talajközeli levegőben kialakult koncentrációja.
A szennyező folyamatok nagyságuk szerint lehetnek lokális, városi, regionális, kontinentális és globális méretűek. Alapterhelésnek nevezzük valamely vizsgált szennyezőforrás kis kiterjedésű környezetében a távolabbi környezettől származó áltagos immissziót A levegőminőségi normák olyan határértékek, amelyeknél kisebb szennyezőanyag-koncentrációk még nem okozhatnak káros hatást.
A globális hatás szempontjából jelentős a szén-dioxid légköri felhalmozódása. Ez a fosszilis tüzelőanyagok elégetése, valamint kisebb mértékben a növénytakaró, különösen az erdők csökkenésének következménye. A légkör széndioxid-koncentrációja az iparosítás előtt 280 ppm volt, 1980-ban elérte a 340-et, és a jövő század utolsó harmadára megkettőződése (560-ra növekedése) várható. Ennek következménye az ún „üvegházhatás”.
A légkör szén-dioxid-koncentrációjának növekedése megváltoztatja a sugárzási mérleget, vagyis a beérkező és a kimenő energia mennyisége közötti különbséget. Emiatt a levegő hőmérséklete észrevehetően növekedhet, különösen az északi és déli pólusok környékén. A szén-dioxid koncentrációjának duplázódása 1,5–4,5 °C-os globális hőmérséklet-emelkedéssel jár, ennek következtében a sarki jégtakaró olvadása folytán a tengerszint 25–140 cm-rel emelkedhet. A becslés felső értéke esetében az ár elöntheti az alacsonyan fekvő tengerparti városokat és mezőgazdasági területeket. Megváltoznak a légköri cirkulációs viszonyok is. A mezőgazdasági és az erdőhatárok magasabb szélességi körök felé tolódnak ki. A melegebb óceánok hatása a tengeri ökoszisztémákra (vagy a táplálékláncra és halászatra) szinte kiszámíthatatlan.
A másik globális hatású, légkört veszélyeztető emberi tevékenység a halogénezett (klórozott, fluorozott) szénhidrogének kibocsátása. Ezek közül legismertebbek a freonok, amelyek többek között a spray-k hajtóanyagai. Ezek lassanként feljutnak a magasabb légrétegekbe, ahol az ózon bomlását gyorsítják, anélkül hogy ők megváltoznának. Az ózon bomlását a sztratoszférába feljutó repülőgépek és rakéták által kibocsátott nitrogén-oxidok is elősegítik. A sztratoszféra ózontartalmának csökkenése megnöveli a felszínre jutó ultraibolya sugárzás mennyiségét, és ez nagymértékben veszélyes lehet az életre.
Rendkívül súlyos probléma a környezet savasodása, melyről a savas esők káros hatásával kapcsolatban az utóbbi években sokat olvashatunk, hallhatunk. Mivel a csapadékkal történő kimosódás (vagyis nedves ülepedés) csak az egyik módja annak, hogy a nyomanyagok kikerüljenek a légkörből, ezért helyesen nem savas esőkről, hanem savas ülepedésről kell beszélnünk. Létezik természetes savas ülepedés is, és erre rakódnak rá az emberi tevékenységgel előállított (antropogén) szennyezőanyaguk, méghozzá nem egyenletes elosztásban. A szennyezőanyaguk legnagyobb része a szárazföldek területének mintegy 5%-án, Európa és Észak-Amerika legnagyobb szennyezettségű területein szabadul fel.
A mesterséges kibocsátás néhol 5–20-szorosan felülmúlhatja a természetest. Ezeken a helyeken, valamint néhány 100 (esetleg néhány 1000) km-es körzetben ezt a többletterhelést a természet már nem viseli el káros változás nélkül.
A savas ülepedést a légkörbe jutó kén-és nitrogénvegyületek okozzák. Ezeknek vannak természetes forrásaik is. A savas ülepedés szempontjából lényeges légköri kénvegyületek természetes forrásaiból (bioszféra bomlási folyamatai, vulkáni tevékenységek) évente mintegy 30–40 millió tonna kénben kifejezett kén-dioxid kerül a légkörbe; ez az összes kéngőzkibocsátásnak mintegy harmada, tehát emberi tevékenységből származik a kibocsátás kétharmada, évente mintegy 60–70 millió tonna kén. Az emberi eredetű kibocsátás hozzávetőlegesen fele, évenként kb. 30 millió tonna, Európában történik. Forrásként első helyen áll a háztartásokban és erőművekben eltüzelt szén, amely becslések szerint az összes antropogén kibocsátás 70%-át adja. A többi az olaj égeréséből, a kohászatból, a kénsavgyártásból és a kőolaj-feldolgozásból származik.
Hazánkban az antropogén kibocsátás évente kb. 0,75 millió tonna, ez a világ mesterséges kénkibocsátásának több mint 1%-a.
A nitrogénvegyületek közül a nitrogén-monoxid és a nitrogén-dioxid számottevő a savas ülepedés szempontjából, mivel légköri átalakulásaik során végső soron salétromsavat alkotnak. A nitrogén-oxidok antropogén forrásai közül első helyen áll a fosszilis tüzelőanyagok (szén, olaj, gáz stb. ) elégetése. Ezekkel az ember évi 12 millió tonna nitrogént tartalmazó nitrogén-oxidot juttat a levegőbe. Évi 8 millió tonna a belső égésű motorokban keletkező nitrogén-oxidok mennyisége. A közlekedés tehát igen jelentős nitrogén-oxid-forrás. Összesítve: amintegy 56 millió tonna nitrogént tartalmazó nitrogén-oxid-kibocsátás legalább 37%-a antropogén.
Hazánkban a legjelentősebb antropogén forrás a széntüzelés (0,025 millió tonna nitrogénoxid/év), ezt követi a kőolaj-felhasználás (0,022 millió tonna nitrogén-oxid/év). Gépkocsiforgalom következtében mintegy 0,021 millió tonna az évi nitrogén-oxid-kibocsátás. Magyarországon évente összesen kb. 0,08 millió tonna (nitrogéntartalomban kifejezett) nitrogén-oxid kerül a levegőbe, s ez a világ antropogén nitrogén-oxid-kibocsátásának mintegy 0,2%-a, vagyis arányosan kedvezőbb, mint a kén-dioxid esetében.
A savas ülepedés környezeti hatása érinthet élettelen tárgyakat (műemlékek, épületek, fémtárgyak korróziója) és élőlényeket, életközösségeket. Hathat továbbá közvetetten és közvetlenül. A közvetett hatások közül az erdők és szántóföldek savasodása okoz hatalmas károkat, különösen az erdők esetében. A talaj összetételében bekövetkező változások, amit a savas ülepedés vált ki, átalakíthatják a talaj-mikroorganizmusok összetételét, aktivitását, és így hatnak a bomlás és ásványosodás folyamatára.
A Közép-és Nyugat-Európából jelzett nagyarányú erdőpusztulások nagyrészt a közvetett hatások miatt következtek be. A hazai kocsánytalan tölgyek jelentékeny arányú (az Északi-Középhegységben jóval több mint 10%-os) és egyre fokozódó pusztulása közvetett hatás következménye. Az utóbbi években bekövetkezett fakár meghaladta az 1 milliárd forintot, de a nem közvetlen anyagi károk (pl. az egyensúly felbomlása miatt) az elpusztult faérték 30–40-szeresét is kitehetik.
Az édesvizek savasodása a semlegesítő kapacitás elvesztését jelenti. A tavak savasodása Skandináviában, Kanadában a legnagyobb mértékű, s e savasodás következtében a vízi életközösségek pusztulása, károsodása igen nagy lehet. 5000 délnorvég tó közül pl. 1750 már elvesztette halpopulációját, 900 másik pedig súlyosan veszélyeztetett.
Vizeink magas karbonát- és hidrogén-karbonát-tartalma miatt, amely a savakkal szemben nagy kiegyenlítő kapacitást, azaz védelmet jelent, hazánkban ezek a problémák nem jelentkeznek. Néhány víztározónk esetében azonban akadnak savasodási problémák.
A közvetlen növénypusztulások a kibocsátó szennyezőforrások közelében, azok néhány 10 km-es körzetében észlelhetők nagyobb mértékben. Általában a magas kén-dioxid-koncentrációkra vezethetők vissza. Először a legérzékenyebb fajok pusztulnak el, mint pl. egyes zúzmófajok, amelyek a tiszta levegő „indikátorainak” is tekinthetők. A savas légköri anyagok közvetlen pusztítása Magyarországon is megmutatkozik, noha kisebb mértékben, mint általában Közép-Európában. Elsősorban a tűlevelűek érzékenyek a közvetlen szennyeződésre.
A fémek, építmények és műemlékek korróziójának oka egyrészt a savas eső, másrészt a légszennyező anyagok magas légköri koncentrációja, mivel ezek már viszonylag alacsony légköri relatív nedvesség esetén is kifejthetik hatásukat. Az ember egészségének károsodásában nemcsak a savas anyagok, hanem a levegőben levő ülepedő por is szerepet játszik.
Hazánkban szennyezettnek minősítik azokat a területeket, amelyeken az adott levegőszennyező anyag a határértéket a jogszabályban megengedettnél többször, ill. huzamosan meghaladja. Ma az ország területének 11,2%-a (10500 km2) szennyezett levegőjű, itt él a lakosság 44,3%-a (4700000 ember), 7,9%-uk falusi, a többi városlakó.
A levegőszennyezettség és a megbetegedések, ill. halálozások közötti összefüggést az alábbi nemzetközi adatok mutatják.
a) Légzőszervi megbetegedések és halálozások esetében:
– A légúti (nem rákos) mortalitás a nem szennyezett levegőben élő dohányzók esetében 51%-a a szennyezett helyen élőkének. A nem dohányzó, tiszta levegőn élők esetében ez az arány 29%, vagyis további 22%-kal jobb.
– Ha a levegőszennyezettség 50%-kal csökkenne, a bronchitis morbiditása és mortalitása 25–50%-kal csökkenne. Ugyanakkor valamennyi légúti betegség morbiditása és mortalitása is 25%-kal csökkenne.
– Szennyezett levegőjű területeken 27%-kal több a légzőszervi megbetegedés, mint tiszta levegőjű helyeken.
– Egy hazai adat: a szennyezett levegőjű Ajkán az 1–12 éves gyermekek akut légúti megbetegedései kétszerte gyakoribbak, mint a tisztább levegőjű Pápán.
b) Légzőszervi daganatos megbetegedések és halálozások esetében:
– A tüdőrák szennyezett levegőben élőknél 25–30%-kal gyakoribb, mint tiszta levegőn élőknél.
– Nagyvárosokban a tüdőrák mortalitása 22%-kal nagyobb, mint vidéken.
– A légúti rákos mortalitás a nem szennyezett levegőn élő dohányzók esetében 47%-a a szennyezett levegőn élőkének. A nem dohányzó, tiszta levegőn élők esetében ez az arány 10%, vagyis további 37%-kal jobb.
– Ha a levegőszennyezettség 50%-kal csökkenne, a tüdőrák-mortalitás 25%-kal lenne kisebb. Az összes rákos esetek ugyanekkor 15%-kal csökkennének.
c) A szív és a keringési rendszer megbetegedéseire és halálozására vonatkozóan:
– A megbetegedések és halálozások száma 20%-kal csökkenne, ha a levegő szennyezettsége 50%-kal alacsonyabb lenne.
Sok irodalmi adat bizonyítja, hogy a fenti 3 betegségcsoporton kívül más (szemészeti, bőr-, csontrendszeri, emésztőszervi, idegrendszeri stb.) betegségek is kapcsolatba hozhatók a levegő szennyezettségével. A szakértői vélemények szerint az elkövetkező néhány évben a levegőszennyeződés tekintetében nem várható kedvező változás.
Néhány levegőszennyező anyag kibocsátása
Kén-dioxid kibocsátás néhány európai országban (kilotonna kén/év)
Az ipar által okozott levegőszennyezés
Szén-monoxid-és ólomkibocsátás (ezer tonna)
