Ugrás a tartalomhoz

"B" Tételű modul - Fenntartható mezőgazdasági rendszerek és környezettechnológia

Szaktudás Kiadó Ház ZRt. (2008)

Szaktudás Kiadó Ház ZRt. a TÁMOP 4.1.2 pályázat keretein belül

11. fejezet - 11. A légszennyezők hatása az élő és élettelen környezetre. A légszennyezés szabályozás módszerei, immissziószabályozás.

11. fejezet - 11. A légszennyezők hatása az élő és élettelen környezetre. A légszennyezés szabályozás módszerei, immissziószabályozás.

A levegő elszennyeződésének története évtizedeinkben új szakaszába lépett. A szennyezett levegő most már nemcsak ipari és lakóterületeket, hanem mezőgazdasági és természeti területeket is érint, az emberre gyakorolt hatás mellett egyre inkább jelentkeznek a növényekre és állatokra gyakorolt káros hatások. A növények sokszor jóval érzékenyebbek a szennyeződéssel szemben, mint az állatok vagy az ember. A növényeket, köztük a zuzmókat, ezért indikátorként is felhasználják.

A levegő szinte valamennyi élőlény élettere, vagy legalább hat az élettevékenységre. Ugyanaz elmondható a természetes és az emberi tevékenységek által létrehozott élettelen környezeti elemek jelentős hányadát illetően. Ezért a levegőszennyezés hatásait ismerni kell, hogy fel tudjunk ellenük készülni, illetve meg tudjuk választani a leghatékonyabb technológiát. . Káros hatást a légszennyező anyagok egy bizonyos dózisa vált ki. így a kár arányos a légtérbe jutott szennyezés nagyságával, illetve függ az expozíciós időtől.

A légszennyezők hatása az élő és élettelen környezetre.

A légszennyezés hatása az emberre

A légszennyezés hatása nem mindenkinél érvényesül azonos mértékben, vannak érzékenyebb csoportok. Ilyenek a szív- és tüdőbetegek, az idősek, a csecsemők, a gyerekek. A porok és aeroszolok szilárd halmazállapotú fázisának hatását célszerű együtt tárgyalni, mivel csak a méretükben van eltérés. A lebegő szilárd részecskék közül a 0,25-10 mikrométer közötti tartomány a legveszélyesebb, mivel ezek képesek behatolni a tüdőbe. A nagyobb részecskéket a felső légutak kiszűrik. A kisebb részecskék a kilégzett levegővel együtt távoznak. A nem mérgező porok hatása hosszabb idő után jelentkezik. Fontos kiemelni a kvarcot, a szilikátokat, az azbesztet és a cementet. Nagyobb károsodást okoz, ha a gáznemű és szilárd részecskék egyidejűleg vannak jelen.

A kén-dioxid a szem és a tüdő nyálkahártyáját izgatja. Kisebb koncentrációjú, hosszabb szennyezés esetén légcsőhurutot okoz, elősegíti egyéb légúti betegségek kialakulását. Nagyobb koncentráció esetén tüdővizenyő és légzésbénulás alakul ki.

A nitrogén-oxidok kétféleképpen fejtik ki káros hatásukat. A nyálkahártyán salétromos és salétromsavvá alakulnak - köhögés, hányinger, fejfájás. Kialakulhat tüdővizenyő, tüdőgyulladás. A véráramba jutva a hemoglobin vasatomját háromértékűre redukálják, így az nem tudja leadni az oxigént a sejteknek.

A fluorgázok a légutakat izgatják, a hidrogén-fluorid az égéshez hasonló tüneteket okozhat. Számos enzim működését gátolják, a csontokban és a fogakban felhalmozódnak.

Tüdővizenyőt, tüdőgyulladást okozhatnak.

A szén-monoxid a vér oxigénszállító képességét rontja, a hemoglobin vasatomjához kapcsolódva gátolja az oxigén felvételt. A központi idegrendszer vasat tartalmazó, kéreg alatti központjára és az egyik légzőenzimre is káros hatással lehet.

Az ólom csökkenti a koncentrálóképességet, a szellemi teljesítményt.

Az ózon irritáló hatású, a tüdő anyagcseréjét gátolja, a falósejteket bénítja. Fáradékonyságot, koncentrációs zavarokat okoz.

A dioxinok klórakne kiütést okoznak, mely a pattanáshoz hasonlít, de nehezebben gyógyul. Zsírszövetekben, az agyban és az idegsejtekben halmozódik fel.

A savas üledékek közül a szulfát és a kén tartalmú aeroszolok okoznak problémát.

A légszennyezés hatása az állatokra

Az állatok szervezetébe nagy mennyiségű por kerül a takarmányokkal, illetve a legelőről. A közvetlenül ható szennyezőanyagok közül a kén dioxid okoz veszteségeket, pl. tejhozam, tejzsír tartalom. A fluor tartalmú gázok is kedvezőtlen hatást fejtenek ki a takarmánynövények esetében, amit később az állatokkal feletetnek. Hasmenés, étvágytalanság, emésztés zavarok lépnek fel. Súlyosabb esetben fluorózis - deformálódnak a csontok, sántaság, bénaság. A méhek és érzékenyek a fluorra, mely megtapad a pollenhordozókon.

A vízi élővilágra is hatással van. Savas üledék hatására a vizek pH-ja megváltozik, mely az érzékenyebb állatfajokra gyakorol hatást - állati egysejtűek, rákok, rovarok jó savtűrők, de a kagylók nem. A halak közül a lazac és a pisztráng a legérzékenyebb. A pH csökkenés hatására a plankton populáció csökken, a víz átlátszóvá válik. Ha további savasodás hatására a magasabb rendű növények is elpusztulnak - a vízfelszínre jutva gátolják a szellőzést és az öntisztulást.

Levegőszennyező anyagok elsősorban a légutakon át jutnak a szervezetbe, és fejtik ki hatásukat. Súlyosbító körülmény hogy amíg az állatok az ivóvíz és táplálék minőségét bizonyos mértékig megválogathatják, a levegő megválogatására nincs lehetőségük, mert azt csak igen rövid ideig tudják nélkülözni. A szennyezett levegőnek a természetben élő állatvilágra gyakorolt hatásáról keveset tudunk. Ismeretes, hogy a szennyezett levegőjű városból számos madárfaj elvándorol. A mezőgazdaság kemizálása során egyre nagyobb mennyiségben felhasznált rovarirtó szerek, szerves foszfát-észterek, klórozott szénhidrogének szintén jelentkezhetnek levegőszennyező anyagként. Túlzott mértékű vagy szabálytalan, szakszerűtlen használatuk ugyanolyan méretű katasztrófákat okozott levegőn keresztül is, mint a közismert halpusztulások egyes tavak, folyók elszennyeződése során. A kártékony rovarok helyett gyakran esnek áldozatul nagy tömegekben erdők-mezők ízeltlábúi, melynek következménye a biológiai egyensúly felborulása lehet. Előfordult madarak és kisebb emlősök tömeges pusztulása is. Az ember ízeltlábú háziállatainak, a méheknek sorait is megtizedelhetik a mezőgazdaságban használt vegyszerek.

A különféle levegőszennyező anyagok komoly károkat okozhatnak a mezőgazdaságban. Hazánkban is előfordult, hogy szőlőtermő vidékek bora vált élvezhetetlenné vegyipari bűzös kibocsátások következtében vagy gyümölcsösök mentek tönkre cement-és kén-dioxid szennyezés miatt. Az ilyen drámai hatások mellett jelentős, bár kevésbé feltűnő az a folyamatosan jelentkező kártétel, amely terméscsökkenésben jelentkezik. Irodalmi adatok szerint 50%-os terméscsökkenést is megfigyeltek.

A légszennyezés hatása a növényekre

A gáz halmazállapotú anyagok befolyásolják a az asszimilációt, a por lerakódik a növényi részek felületére. A talajba jutó anyagok a gyökerek működését befolyásolják, elpusztíthatják a lényeges talajlakó baktériumokat. A növényekre kifejtett hatás is lehet akkut és krónikus. Az ún. láthatatlan hatások közül az asszimilációcsökkenés a legjellemzőbb. Elsősorban a kén¬dioxid és a fluor gázok okozzák. Ezek a vegyületek befolyásolják a légzést, a gázcserenyílásokon bejutva. Fokozzák a transzspirációt, a kén-dioxid kénes vagy kénsavvá alakul a levélben. A növények felületére por rakódik le. A bevonat a beeső sugárzást csökkenti, a levélben túlhevülést idéz elő. A nehézfémek is felhalmozódnak a növényben, így a táplálékláncon keresztül az emberbe is bejuthatnak.

Toxikus porok az anyagcsere-folyamatokba kapcsolódva fejtik ki káros hatásukat. A szennyező gázok a levél légcsere nyílásain át bejutnak a sejt közötti térbe. A sejtek felületén megkötődhetnek, reagálhatnak a vízzel vagy beléphetnek az anyagcserébe. A kén-dioxid például a vízzel kénessavvá, kénsavvá alakul, és így roncsoló hatást fejt ki. Másrészt közvetlenül a klorofillal is reakcióba léphet, és bénítja a fotoszintézist. Nagyobb mérvű károsodás szemmel látható elváltozásokkal jár. A levél szövete helyenként összezsugorodik, ráncosodik, elfonnyad. A klorofill és a színanyagok pusztulása következtében színváltozás, klorózis észlelhető: sárga, barna, vörös foltok jelennek meg a levélen. Hasonlók figyelhetők meg a virágszirmokon is. Igen jellegzetes a marginális nekrózis, a levelek, szirmok szélének elhalása. Hasonló jelenségek természetesen más okokból is előfordulhatnak: szárazság, rovarkár, bakteriális fertőzés következtében. Mégis, az egyes károsodás-típusok jellemzőek bizonyos szennyező anyagokra. A kén-dioxid főleg a szivacsos parenchimát támadja. A levéllemezek közepén, az erezet közt száraz, áttetsző vagy világos színű foltok jelentkeznek. Az ózon az oszlopos sejtekre fejti ki hatását, a levél szórtan pettyes. A fluor kártétele jól körülhatárolt, marginális nekrózisokban nyilvánul meg. A fluorral kapcsolatban megjegyzendő, hogy a növények a levegőből felvett fluort nem adják át a talajnak, ezért jó indikátorai a fluor-szennyeződésnek.

Természetesen nem marad hatástalan a növényekre a füstköd, az ún. szmog sem. A szmogok két típusa, az oxidáló és a redukáló, jellegzetes nyomokat hagy a növényen. Nem közömbös, hogy milyen életszakaszában éri a növényt a károsító hatás. Fiatal, osztódó szövetek, bár érzékenyebbek, de jól regenerálódnak, ha a hatás nem hosszantartó. Az idős szövetekben bekövetkezett károsodás maradandó. A különböző növényfajok nem egyformán érzékenyek a szennyeződéssel szemben. Kén-dioxidra nézve pl. a lóhere, árpa, gyapot, búza és alma sorrendben a legérzékenyebbek. Más fajok viszont rezisztensek lehetnek. Ilyenek kén-dioxid esetében a burgonya, hagyma, zab.

Főleg a termesztett növények tulajdonságait vizsgálják ebben a viszonylatban, tekintettel a gazdasági kihatásokra. A természetes növényzetről még igen kevés adattal rendelkezünk. Tudjuk azonban, hogy pl. a zuzmók, melyeket a legigénytelenebb növényeknek tartanak, igen érzékenyen reagálnak. Szennyezett levegőjű városok környékén zuzmómentes övezetek húzódnak. Hosszan tartó vagy rendszeresen ismétlődő behatás eredményeképpen a növényzet visszamarad fejlődésében, kevesebb és kisebb levele nő. Kisebb lesz a termete, kevesebb a virága és termése. A különböző porok a felhasználandó termés vagy levél felületére tapadnak, csökkentik értéküket. Vegyi gyárak bűzös termékei adszorbeálódva élvezhetetlenné tehetik a termést. A kárt szenvedett növények életképessége és szaporodó képessége csökken. Krónikus behatás esetén a természetes populációban megcsappan az egyed-és fajszám. A rezisztens, többnyire értéktelenebb fajok elszaporodnak, megváltozik a populáció és a cönózis összetétele.

A növényzet ugyanakkor visszahat a levegőszennyeződés alakulására: szűri, tisztítja a levegőt. Ismeretes és bizonyított a védőerdősávok, erdők kedvező hatása a levegőszennyeződés terjedésének meggátlásában.

A légszennyezés hatása az élettelen környezetre

Az utóbbi évtizedekben vált ismertté az a jelenség melyet a környezet fokozódó elsavasodásának, népszerűen savas esőnek nevezünk. A jelenség az északi féltekén kontinentális méreteket öltött. Egyes égéstermékek (SO2, NOx,) a légköri nedvességgel savakat alkotnak, és csapadék formájában, vagy száraz kihullás formájában a földfelszínre jutnak. A száraz és nedves ülepedés mennyisége hasonló nagyságrendű. Tavak, termőtalajok, a talajvíz vonatkozásában jól mérhető egyes területeken a környezet savasodásának mértéke. A talajok különböző fajtái különböző mértékben közömbösítik a savas kihullást. A pH-változás általában nem közvetlenül károsítja a növényzetet, hanem a talajban oldott anyagok (fémek) oldhatóságának növelésével, melyek így a növénybe jutva felszívódhatnak és mérgezést okozhatnak. Másrészt a talaj mikroorganizmusainak pusztulása a következmény. Ennek egyik hatása egyes fafajok pusztulása erdeinkben.

Az épített környezetnél főleg a korróziót és a szerkezeti anyagok degradációját kell megemlíteni. Leginkább a mészkőből készült építmények és szobrok a legveszélyeztetebbek, de ugyancsak hatással van az égetett termékekre, és a betonra is.

Nem marad hatástalan a levegőszennyeződés az anyagi javakra sem. A műszaki károk elsősorban a fémek fokozott korróziójából, építőanyagok meggyorsuló mállásából erednek. A savképző szennyeződések (SO2,CO2, nitrátok, nitritek, szerves anyagok) a légkör víztartalmával kapcsolódva savas kémhatású oldatokat alkotnak és ezek a fémek felületén elektrokémiai folyamatokat indítanak meg. A folyadék cseppekben lokális elemek alakulnak ki, amelyekben az anód-folyamat a fém oldódása, rozsdásodása lesz. Az acél korróziója a szennyezett városi, ipari levegőben ötször gyorsabb, mint tiszta helyeken. Vas esetében ez a szám 40-szeres is lehet. Savas bevonatok az építőanyag kalcium-karbonátjával reakcióba lépnek, oldják azt. Legfeltűnőbbek a kőszobrokon jelentkező károk. Sok évszázadot jó állapotban átvészelt művészeti alkotások napjainkban néhány év alatt a felismerhetetlenség határáig tönkremennek szennyezett levegőjű területeken. Műszaki károk keletkeznek: gépekben, berendezésekben gépjárművekben, szerszámokban; ipari épületekben, építményekben; lakóépületekben, középületekben és azok felszereléseiben; ún. vonalas létesítményekben, mint utak és tartozékaik, hidak, távvezetékek.

Egyéb műszaki károk még a vezetékek átégése, a világítási többletfogyasztás, fokozott tisztítási szükséglet a műanyagok és gumi fokozott romlása, a technológiai akadályok (pl. ha tiszta levegő a technológiához, szellőzéshez csak szűréssel nyerhető). A felsoroltakat nevezzük közvetlen károknak. A közvetett károk: az iparnak a levegőbe jutó veszteségei (pl. cementpor), melyek egyúttal a szennyeződés okozói is, de visszanyerésük esetén felhasználhatók lennének. A veszteség elérheti a felhasznált nyersanyag 0,5–6,0%-át, és az ebből eredő kár esetenként nagyobb is lehet, mint a közvetlen kártétel. A levegőszennyeződéssel kapcsolatos ellenőrzés, mérés, kutatás költségei is ide sorolhatók.