Salma Imre és Ocskay Rita

Budapest: poros és fakó város?


A gazdasági és politikai rendszerváltozás, majd az Európai Unióhoz való csatlakozás Budapest levegőjében is éreztette hatását. Az átmeneti időszakban általában csökkent a levegőszennyező anyagok kibocsátása az ipari recesszió miatt, a gazdaság szerkezete átalakult, az ipari üzemek elhelyezkedése változott, korszerű nagyüzemi és háztartási technológiákat vezettek be széles körben (pl. a fűtés terén), és a társadalom hirtelen megtapasztalta a piacgazdaság előnyeit és hátrányait. Ennek kapcsán például a Budapesten és a Pest megyében regisztrált személygépkocsik száma (a mikrobuszokkal és a terepjárókkal együtt) 748 ezerről 970 ezerre nőtt; a dízelüzemű személygépkocsik országos aránya 5 százalékról 14 százalékra változott 1992 és 2004 között. 1999. április 1-jén az ólmozott benzint teljes mértékben kivonták a kereskedelmi forgalomból. A katalizátorral felszerelt gépjárművek aránya jelentősen nőtt, de a személygépkocsik átlagos életkora alig csökkent (2004-ben 9,2 év volt Budapesten). A fővárosi levegőtisztaság-védelmi automata monitorhálózat bővült és korszerűsödött 2002-ben, amikor például a szálló por (aeroszol) esetében koncepcionális jelentőségű változtatásként áttértek a PM10 méretfrakció (lásd később) mérésére a teljes portartalom mérése helyett, illetve a szabályozás is változott, és kiépítették a közönségtájékoztatási rendszert (http://www.kvvm.hu/olm/). Budapest kémiai levegőminősége szempontjából az aeroszolnak és talán a nitrogén-oxidoknak van kiemelkedő szerepük a szennyező anyagok közül. Az elmúlt 10 évben végzett kutatómunkánk eredményei lehetővé teszik, hogy röviden áttekintsük a budapesti aeroszol légszennyezettség és egyes kémiai összetevőinek jellegzetességeit, valamint a szennyezettség alakulását különböző méretfrakciókban, amire a monitorhálózat adatai nem alkalmasak. 

Légköri aeroszolnak nevezzük a levegő és a benne finoman eloszlatott (diszpergált) formában lévő cseppfolyós és/vagy szilárd részecskék rendszerét. A részecskék mérete néhány nanométertől néhány tíz mikrométerig (a hajszál vastagságának tizedéig) terjedhet. A részecskék - méretüktől függően - néhány órától tíz napig tartózkodnak tipikusan a levegőben. Az aeroszol közismert megjelenési formái a köd, a por vagy a füst. A részecskék teszik láthatóvá a fénysugarakat poros levegőben, vagy a fényszórók nyalábját ködös időben (Tyndall-jelenség). A részecskék fényszórása miatt a tiszta ég kék színe (amit a gázmolekulák Rayleigh-szórása okoz) foltokban és irány szerint is változik; az aeroszolszennyezettség gyakran sárgásra, barnásra színezi az eget, míg a nagy mennyiségű vízpára és aeroszol miatt fakó, sőt opálos is lehet az ég. Az emberi egészség szempontjából elsősorban a 10 mm-nél kisebb részecskék jelentősek (ezek alkotják a PM10 méretfrakciót), mert a nagyobbak nem jutnak be a tüdőbe. A mérettartományon belül megkülönböztetünk durva (10-2 mm közötti), illetve finom (kisebb, mint 2 mm) méretű részecskéket, amelyek eredete és ennek megfelelően kémiai összetétele is eltérő. A durva részecskék mechanikai folyamatokból és elsősorban természetes forrásokból származnak; például a felszín aprózódásával keletkeznek erózió és diszperzió által, és ezért főleg kőzetalkotó elemeket (szilíciumot, kalciumot, vasat, alumíniumot, magnéziumot, káliumot és oxigént) tartalmaznak szárazföldek felett. Egészségügyi hatásuk nagy koncentrációban jelentős (bányákban szilikózist okozhatnak). A finom részecskék a levegőben képződnek gázfázisú kémiai reakciók termékeinek vagy égéstermékek (gőzök) kondenzációjával. Városi környezetben főleg emberi tevékenységhez kapcsolódó (antropogén) folyamatokból származnak (pl. kipufogógázból, szemétégetésből, erőműi kibocsátásokból). A finom részecskék kémiai összetétele nagyon változatos; nagy arányban tartalmaznak ammónium-szulfátot, szerves vegyületeket, ammónium-nitrátot és kormot. Ezenkívül potenciálisan veszélyes és káros anyagok (pl. poliaromás szénhidrogének, átmeneti és nehézfémek) egész sora is megtalálható bennük nyomnyi, de egészségügyi hatásuk miatt mégsem elhanyagolható mennyiségben. Durva részecskékből általában néhány tíz darab található 1 ml városi levegőben, míg a finom részecskék száma meghaladhatja a százezret is. 

A budapesti aeroszol fő komponensei

Budapest belvárosában az aeroszol tömegkoncentrációjának napi átlaga általában az egészségügyi határérték (50 mg/m3)1 körül alakul. Szeles vagy csapadékos időben sokkal tisztább a levegő, szélcsendes időben és (téli) inverziók esetén viszont sokkal nagyobb értékek is előfordulnak. A levegőminőségnek napszakos és évszakos változékonysága is van, illetve a városrészek/útvonalak között lényeges különbségek alakulhatnak ki. Az aeroszol légszennyezettség ezen összefogó értéke szerint Budapest az EU nagyvárosai között a felső középmezőnybe sorolható. Az aeroszol légszennyezettség a legutóbbi években csökken a belvárosban, különösen a durva aeroszol esetében. A durva részecskék tömegkoncentrációja azonban még mindig nagyobb a finom aeroszol tömegénél, ellentétben a legtöbb nyugat-európai nagyvárossal. Más szóval: a belváros poros. Az ilyen jellegű szennyezés könnyen csökkenthetőnek tűnik: utcáinkat, tereinket és lakóhelyünk környékét kell tisztán és rendezett állapotban tartani, parkosítani és száraz nyári időben locsolni. Meggondolva, hogy az emberi hozzáállás megváltoztatása gyakran a legnehezebben elérhető feladatok közé tartozik, megvalósítása talán mégsem olyan egyszerű, mint például a füstgáztisztító felszerelése a kéményekre. Az 1. ábrán bemutatjuk a finom és a durva aeroszol fő komponenseinek járulékát a Rákóczi úton, 2002 tavaszán. A finom frakcióban a széntartalmú aeroszol (szerves anyag és korom) dominál, mely a tömeg mintegy 60 százalékát reprezentálja. A durva frakció túlnyomó mennyiségben ásványi anyagból áll, illetve szerves vegyületeket tartalmaz. Az ásványi anyag jelentős része a közúti közlekedés által felvert por. A korom aeroszol és a szerves anyag jelentékeny hányada is a gépjárművekkel hozható kapcsolatba. Becslések szerint a szálló por mintegy 70 százaléka közlekedés révén kerül a levegőbe a fővárosban. Az aeroszol egy része tehát a városban keletkezik, de jelentős a regionális-kontinentális légköri transzportfolyamatok által, a városon kívülről szállított szennyezők mennyisége is. 


1. ábra. Az aeroszolkomponensek járuléka a finom és durva aeroszol-tömeghez
a Rákóczi úton, 2002 tavaszán
 

A közlekedési eredetű aeroszol-összetevők

Az aeroszol részletes kémiai összetételét megvizsgáltuk és összehasonlítottuk korábbi adatainkkal. Azt tapasztaltuk, hogy az ólom és a bróm (mindkettő az ólmozott benzin adalékanyaga) légköri koncentrációja harmadára-negyedére csökkent 1999 tavaszán az ólmozott benzin kereskedelemből való kivonása utáni hetekben, és azóta gyakorlatilag azonos koncentrációkat mérünk. Az ólom átlagos koncentrációszintje a PM10 méretfrakcióban ma 28 ng/m3 körüli, ami messze alatta marad a megengedett egészségügyi határértéknek. 

Néhány fém, nevezetesen az antimon, a réz, a cink, a bárium, a vas és a kalcium, valamint a korom légköri koncentrációja viszont jelentősen megnőtt. Legnagyobb mértékben, 50-100 százalékkal az antimon és a réz koncentrációja növekedett a durva frakcióban (ami tehát mechanikus eredetre utal) az elmúlt tíz évben. A réz koncentrációja a PM10 méretfrakcióban tipikusan 62 ng/m3 körüli jelenleg, míg az antimon 16 ng/m3 koncentrációban található a belvárosban, ami azt jelenti, hogy a réz 76-szor, míg az antimon 5100-szor van feldúsulva a levegőben az átlagos felszíni kőzethez viszonyítva. A dúsulás valószínűleg az utak mentén és az ott élő növényzetben is kimutatható. Matematikai módszerekkel megállapítottuk, hogy az említett elemeknek közös a forrásuk; további vizsgálatok azt mutatták, hogy az antimon és a réz a gépjárművek fékbetéteiből származhat. A fékbetétek elhasználódásának mértéke mintegy 15 mg kilométerenként a személygépkocsiknál; a lekopó anyag mintegy 30 százaléka szálló porként a levegőbe kerül. Az azbesztmentes fékbetétek viszonylag nagy koncentrációban tartalmaznak antimont (2-7%) és rezet (8-15%); jellemzőjük a réz/antimon koncentrációarány, amely átlagosan 4,6+-1,2. Gyakorlatilag ezt az értéket kaptuk a durva aeroszolra is (4,3+-0,8) - ami az eredetre vonatkozó feltételezésünket igazolta, sőt azt mutatja, hogy az elemek egyik fő forrása az azbesztmentes fékbetétek elterjedése és elhasználódása. A réz légköri koncentrációjának 69 százalékát, míg az antimon 66 százalékát a közúti forgalom eredményezi a PM10 méretfrakcióban. A gépjárművek gumi futófelületének kopása, ami kilométerenként 10-100 mg körüli személygépkocsik esetén, szintén jelentős levegőszennyezés. A gumi szerves anyagokat és cinket (1-3%) tartalmaz. Méréseink alapján megállapítottuk, hogy a Zn jelenlegi koncentrációjának (ami átlagosan 90 ng/m3) mintegy 65 százalékát a PM10 méretfrakcióban a gépjárműforgalom eredményezi, míg a PM10 méretfrakciójú aeroszol tömegének 5-6 százaléka a gumik kopásából származik. Ez utóbbi jelentősége meglehetősen nagy, ha például az ásványi anyag relatív jelenlétéhez viszonyítjuk. A gumik kopásának járuléka hasonlónak mutatkozik más városokra vonatkozó, eltérő módszerekkel kapott adatokkal, de valamivel nagyobb értékű. A különbség Budapest úthálózatának (viszonylag) rossz állapotával magyarázható. A korom légköri koncentrációjának növekedése a dízelüzemű járművek növekvő hányadával magyarázható elsősorban, amelyek akár 1 nagyságrenddel is több kormot bocsátanak ki a kipufogógázban, mint a benzinüzeműek. A poros környezetben zajló, intenzív közúti forgalom ráadásul fokozottan hátrányos, mert a gépjárművek ismételten felverik a felszínre korábban már kiülepedett port. A felvert por azonban komplex forrástípusokból származó anyagokat is tartalmaz az ásványi anyag mellett, mert a durva részecskék felületén megkötődnek a korábban kiülepedett, eredetileg antropogén eredetű finom részecskék is. A benzin ólmozásának megszüntetése, a kipufogógáz gáznemű, káros anyagainak katalitikus átalakításában elért eddigi sikerek, a dízelüzemű gépjárműveknél rövidesen bevezetendő koromkezelési eljárások, valamint a gázolaj kéntartalmának csökkentése következtében a közúti forgalom nem kipufogógáz eredetű szennyezése egyre fontosabbá válik. A mechanikai kopás eredményeként nemritkán olyan fémek jutnak a levegőbe (pl. antimon), amelyek egészségügyi és élettani hatásáról keveset tudunk. A hármas hatású katalizátorok platinafémeket (platinát, palládiumot és ródiumot) tartalmaznak, amelyek szintén a levegőbe kerülnek és potenciális veszélyforrást jelentenek. Az utóbbi fémek koncentrációja általános környezetünkben rendkívül kicsi, és ezért még egy mérsékelt emisszió is jelentős relatív növekedést okoz. 

Egészségügyi vonatkozások

Az egészségügyi hatások és az antropogén aeroszolperturbáció általában forgalmas nagyvárosok, városrészek vagy iparvidékek szennyezett levegőjében és levegőcsóvájában jelentkeznek. A városi agglomerációt egyben nagyszámú lakos és gyakran értékes épített környezet is jellemzi, így az esetleges káros hatások jelentős populációt és kulturális örökséget érintenek. Az aeroszol koncentrációjának csökkentését az egészségügyi okokon kívül közvetlen érzékszervi tapasztalás (pl. látótávolság észlelése) is motiválja és mozgatja. Ennek megfelelően a világ gazdaságilag fejlettebb területei (közöttük az EU is) az aeroszolkibocsátás visszafogását (úgy tűnik, sikeresen és növekvő ütemben) el is kezdték, ami rövid időn belül a koncentráció csökkenéséhez vezet a kis tartózkodási idő miatt. Az egészségügyi hatás mértékének és jelentőségének tudatosításához segíthet az Egyesült Államok 90 városára kiterjedő szisztematikus vizsgálat eredménye, amelyből - a hibás számolás korrigálása után - megállapítható, hogy a PM10 méretfrakciójú aeroszol tömegkoncentrációjának 10 mg/m3 értékű megnövekedése átlagosan 0,27 százalékkal növeli a napi halálozás relatív rizikóját! A megállapítást számos kritikai észrevétel érte, amelyek azonban várhatóan nem befolyásolják a lényeget. 

Az Európai Unió 2001-ben indította a "Tiszta Levegőt Európának" (Clean Air for Europe) elnevezésű programját egy hosszú távú levegőkörnyezet-politikai stratégia kidolgozása céljából. Ennek keretében modellszámításokkal és közelítésekkel megbecsülték az antropogén eredetű finom részecskéknek a várható élettartam csökkenésére kifejtett hatását a 30 évnél idősebb lakosság körében. A 2000. évi adatok alapján az EU-ban átlagosan mintegy 8 hónap ez az idő, míg Budapesten a kilátások sokkal rosszabbak (2. ábra). A jelenleg előirányzott levegőminőségi előírásokat maradéktalanul teljesítve a várható élettartam csökkenése Európában mintegy 6 hónap, míg hazánkban 8 hónap körülire becsülhető 2020-ban. 

2. ábra. Az antropogén eredetű finom aeroszol becsült hatása a várható élettartam csökkenésére (hónapokban kifejezve; 0-tól 36 hónapig, egyre sötétedő színskálán) Európában 2000-ben (a), és 2020-ra előre jelezve (b). (Forrás: Impact Assessment of the Thematic Strategy on Air Pollution, SEC Report 1133, 2005.)

Zárszó

Összegezésként megállapítható tehát, hogy Budapest meglehetősen poros, de legtöbbször nem fakó város. A levegő aeroszolszennyezettsége gyakran az egészségügyi határérték körül ingadozik, és még talán elviselhető a város egészét tekintve. Ez azonban nem lakosai környezettudatos magatartásával, vagy a város és kerületei vezetésének hathatós és elhivatott tevékenységével magyarázható leginkább, hanem a kedvező geográfiai elhelyezkedésnek és meteorológiai viszonyoknak köszönhető. A friss légtömeg az északnyugati, uralkodó szélirányból a Budai-hegységen keresztül eléri a város belsejét, a Duna fölötti szabad légtérben felhígítja a városi, szennyezett levegőt, majd délkeleti irányba akadály nélkül távozhat. A Duna fölötti légcsatorna igen kedvező hatását - egy ködös délelőtt (2004. december 5.) példáján - szépen követhetjük egy webkamera-felvételen (forrás: www.irisz.hu). A levegő kémiai minőségének és tisztaságának javítása azonban elengedhetetlen, ami komplex intézkedési terv következetes megvalósítását igényli. A javítás lehetőségei adottak. 
 


Természet Világa, 137. évfolyam, 3. szám, 2006. március 
http://www.termeszetvilaga.hu/ 
http://www.chemonet.hu/TermVil/ 


Vissza a tartalomjegyzékhez