KONTINENSEKEN ÁTÍVELŐ LÉGSZENNYEZÉS

Az Amerikai légszennyezés hatása Európára, Magyarországra

Daniel Jacob, Professor of Atmospheric Chemistry and Environmental Engineering, Harvard

Az a tény, hogy a légszennyezés a levegővel együtt mozogva kibocsátási helyétől messze eljutva fejtheti ki káros hatását, már régóta ismert. A 70-es években például a Svédek az angol szennyezéseket tették részben felelőssé a náluk leeső savas esőkért. Európában a 80-as évek elejétől egymás után kötötték meg az egyes szennyezők kibocsátását szabályozó nemzetközi szerződéseket. A nem reaktív, tehát nem azonnal reagáló, szennyező gázokról, melyek sokáig maradnak a meg levegőben, mint a szén-dioxid vagy a freonok szintén tudjuk, hogy szinte mindegy hogy hol bocsátják ki őket, a hatásukat összességükben fejtik ki világunkra. A szennyező reaktív gázok, mint a nitrogéné-oxidok, a kén-dioxid vagy az ózon általában csak pár száz kilométert "utaznak a levegőben" majd vagy reagálnak valamivel, például savakká alakulnak és leesnek savas esőként, vagy egyéb módon kiülepednek kiülepednek. A talajról felvert nagyobb részecskék, (mint a por és a homok) szintén száraz vagy nedves kiülepedéssel távoznak bizony idő után a légkörből. A kisebb a aeroszol részecskék, melyek egy része a levegőben keletkezik a szennyezőkből, folyamatosan nő, és így egyre nagyobb valószínűséggel kerül ki az előbbi módokon a légkörből.

Időnként megjelennek cikkek arról, hogy mondjuk Finnországban szaharai homokot hozott a szél, vagy hogy egy-egy vulkán kitörés hamuja más kontinensig eljut, azonban ezeket csak egyedi eseteknek tartották. A közelmúlt mérései azonban igazolták, hogy a nyugatról keletre az északi féltekét meghatározó nyugati széllel folyamatosan érkezik szennyezés az óceánok felöl. Az Egyesült Államok nyugati partjára a Kelet Ázsiai, míg Európára a USA keleti parti kibocsátások vannak hatással.

1. Ábra: A szennyezés mechanizmusa

A természetes háttér ózon háttér koncentráció talajközelben 10-25 ppb. Ám ez az érték az utóbbi évtizedekben folyamatosan növekszik, leginkább a foszilis tüzelőanyagok elégetésekor keletkező szennyezőknek köszönhetően. Ezek a szennyezők a nitrogén-oxidok (NOx) és a szénhidrogének, fő forrásuk pedig a közúti közlekedésben részt vevő gépjárművek. Az Európai Környezetvédelmi Hivatal 2003-as jelentése kiemeli, hogy bár sok Európai országban nagymértékben csökkent a NOx-ok és a szénhidrogének kibocsátása (az autókatalizátoroknak köszönhetően) az ózon szint mégsem csökken kellőképpen, sőt a háttérkoncentráció folyamatosan nő.

A Massachusetts állambeli Harvard Egyetem troposzférikus kémia tanszéke kidolgozott egy számítógépes programot, mely a kontinensek közötti légszennyezést modellezi. Az eredmény több mint megdöbbentő volt, mely szerint Európa egyes részein az Egyesült Államokbeli kibocsátások felelősek azoknak az alkalmaknak a 20%-ért, mikor határérték felett van az ózonkoncentráció. Az Európai Unióban a 8 órás határérték 55 ppb. A kontinenseken átívelő 3 kilométer körüli magasságban terjedő szennyezést hemeszférikus szennyezésnek nevezzük.

2. Ábra: Az amerikai szennyezés hatása Európára: GEOS-CHEM modell eredmények, 1997, Li et al. [2002]

A 2. Ábra felső képe azon napok számát mutatja, amikor is határérték felett volt az ózon koncentráció 1992-ben. Az alsó ábra pedig azon napok száma olvasható le, melyeken a határérték feletti ózonkoncentráció az USA-beli kibocsátásoknak volt betudható. A fenti ábra alátámasztja az a véleményt, hogy a tavalyi 2003-as nagy dél-Franciaországi szmog is összefüggésbe hozható az amerikai kibocsátásokkal.
Mindehhez azért hozzá kell tenni, hogy Európa nagyvárosaiban a háttér ózon koncentráció igen magas elérheti a 40 ppb-t is, így nagyon kevés "plusz ózon" kell ahhoz, hogy a 55 ppb-s határérték felett legyünk. (A 3. Ábra a háttér ózon koncentráció alakulását mutatja) Az Egyesült Álalmok kibocsátásai körülbelül csak 5 ppb-vel emelik meg az ózon szintet, ám ez elég ahhoz hogy ilyen nagymértékben megnőjön a határérték feletti napok száma.

3. Ábra: A háttér ózon koncentráció alakulása Európában. 1970-2000

A kontinensek közötti hemeszférikus szennyezés rendszertelenül jelentkezik, de tavasszal az erősebb légmozgásokkor jelentősebb. A 4. Ábra az Egyesült Államokból származó április (fenti kép) is júliusi (lenti kép) ózon szennyezést hasonlítja össze.

4. Ábra: Az Atlanti Óceánon átkelő Amerikai eredetű ózon koncentrációja áprilisban (felül) és júliusban (alul) GEOS-CHEM modell eredmények, 1997

A nitrogén oxidokon és az ózonon túl az apró levegőben lebegő részecskék (PM) a légköri aeroszolok is sajnos könnyen megteszik az óceánok felett a kontinensek közötti utat. Természetesen az ózonnál és prekurzor gázainál nehezebben teszik meg a részecskék a nagy utat mivel közben a nagy részük kimosódik ezért is nincsenek komoly befolyással a tényleges PM légköri koncentrációra. A vizsgálatuk azonban kiemelkedően fontos, hiszen ezáltal az egész légkör működéséről nyerünk információkat.
A részecskék közül a szulfát típusú részecskék légköri tartózkodási ideje a legnagyobb, ezért az interkontinentális transzport vizsgálatánál ezeket érdemes vizsgálni. Az 5. Ábra az ázsiai (felül) és az észak amerikai (alul) szulfát aeroszol interkontinentális terjedését ábrázolja. A 6. Ábra az európai, az észak amerikai és az ázsiai forrásokból származó szulfát kiülepedését mutatja.


5. Ábra Az ázsiai (felül) és az észak amerikai (alul) szulfát interkontinentális terjedése, a GEOS-CHEM eredménye, 2001

6. Ábra: Az európai, az észak amerikai és az ázsiai forrásokból származó szulfát kiülepedése

A kontinenseken átívelő légszennyezés további vizsgálata nélkülözhetetlen ahhoz, hogy megértsük a légkörünk működését. Mind a klímaváltozás, mind az egyes szennyezések kezeléséhez megelőzéséhez szükségesek ezek az adatok. A hemeszférikus légszennyezés megismerése előrevetít egy a Kiotóihoz hasonló általános légszennyezés szabályozást. Rövidtávon érdemes lenne világszerte a kibocsátások szabályozását összehangolni, mivel bizonyított, hogy egy-egy légszennyezési eset az egész világot érinti.
A különböző kontinenseken dolgozó környezetvédő civil szervezeteknek viszont minél hamarabb össze kellene hangolni a munkájukat, hogy közösen léphessenek fel a mindenkit érintő szennyezés ellen.

Simon Gergely

A cikk alapja és ábrái Daniel J. Jacob a Harvard egyetem professzorának előadásából származnak.
További információ: http://www-as.harvard.edu/chemistry/trop