ΠΡΟΓΡΑΜΜΑ ΜΕΤΑΠΤΥΧΙΑΚΩΝ ΣΠΟΥ ΩΝ ΦΥΣΙΚΗ ΠΕΡΙΒΑΛΛΟΝΤΟΣ ιαχείριση περιβάλλοντος ιαχείριση, τάσεις και ρύπανση εσωτερικών χώρων. Μπαλής ΘΕΣΣΑΛΟΝΙΚΗ 2004 Βασική βιβλιογραφία: Principles of Air Quality Management, R. Griffin, Lewis Publishers, 1994 Atmospheric Pollution, History, Science and Regulation, M. Jacobson, Cambridge Univ. Press, 2002
ιαχείριση (management): Ορισµός προβλήµατος ή στόχων (definition) Σχεδιασµός (planning) Εφαρµογή (implementation) Έλεγχος (control) Αξιολόγηση (evaluation) Τα παραπάνω αποτελούν έναν επαναληπτικό βρόγχο (loop) µε πιθανό αποτέλεσµα την αναθεώρηση όλων των βηµάτων Παραδείγµατα: Αέρια Ρύπανση, Μείωση του Όζοντος, Φαινόµενο του Θερµοκηπίου
Η εφαρµογή του σχήµατος στη διαχείριση της ποιότητας αέρα: 1. Ορισµός προβλήµατος και στόχων Επιπτώσεις των αερίων ρύπων στο πληθυσµό, ελάχιστα επίπεδα ρύπων (Γενικά εξετάζονται οι επιπτώσεις στην υγεία) 2. Σχεδιασµός Ανάπτυξη στρατηγικών αντιµετώπισης του προβλήµατος. Ανάλυση τάσεων των ρύπων στο περιβάλλον και σύγκριση µε πρακτικές του παρελθόντος. Επιστηµονική έρευνα σε ατµοσφαιρική χηµεία, έλεγχο εκποµπών κλπ 3. Εφαρµογή Θέσπιση και εφαρµογή νοµοθεσίας (Καραθανάσης, Μπαλής ΜΠΕ) 4. Έλεγχος Έλεγχος πηγών και εκποµπών. Εµµεσες και άµεσες προσεγγίσεις. Ανάπτυξη και εφαρµογή αντιρρυπαντικής τεχνολογίας αλλά και αλλαγή κοινωνικής συµπεριφοράς 5. Αξιολόγηση Συνεχιζόµενη έρευνα σχετικά µε τη µεταφορά και το µετασχηµατισµό των ρύπων
Τάσεις (µεταβολή µέσα στα χρόνια): (Ειδικά για τα κράτη µέλη της ΕΕ) Εκποµπές ρυπογόνων ουσιών Συγκεντρώσεις ρύπων στον αέρα (αριθµός υπερβάσεων) Στρατηγικές διαχείρισης
Οι εκποµπές των οξειδωτικών αερίων µειώθηκαν στα περισσότερα κράτη µέλη της ΕΕ κατά 41% µεταξύ 1990 και 2001 παρόλη την αύξηση του ΑΕΠ Εκποµπές precursors (NMVOC, Nox, CO) για τη δηµιουργία όζοντος µειώθηκαν στα περισσόετρα κράτη µέλη της ΕΕ κατά 30% (1990-2001). Οι µεταφορές αποτελούν το 39% των συνολικών εκποµπών.
Οι εκποµπές SO 2 µειώθηκαν στα 15 κράτη µέλη κατά 64% between 1990 and 2001. Βασική ανθρωπογενής πηγή τα ορυκτά καύσιµα. [Ενεργειακός τοµέας (62%), Βιοµηχανία (19%), Θέρµανση- εµπορική χρήση (6%), µεταφορές (6%)]. Οι εκποµπές σωµατιδίων (πρωτογενών και δευτερογενών) µειώθηκαν στα 15 κράτη µέλη κατά 36% between 1990 and 2001. Κυριότερες πηγές Ενεργειακός τοµέας (23%), µεταφορές (27%). (ΝΟx 53%, SO2 20%)
Part of this fluctuation is natural, as the production of ground level ozone partly depends on special weather conditions that vary from year to year. The data is also not completely consistent, particularly before 1994, due to changes in the monitoring networks. Despite the fluctuations, it is clear that the current limits are exceeded frequently for a large proportion of the EU s population. Estimates for 1999, for example, suggest that 42% of the population was overexposed on 1-25 days, with 12% overexposed for more than 50 days. Only the Northern European countries and Portugal had less more than 10 exceedance days. Although emissions of the substances that lead to ground level ozone are dropping the reductions are unlikely to help meet either today s or tomorrow s targets, with north-west Europe expected to experience around 25 exceedance days per year by 2010.
(Black carbon, TSP, PM10) While there are no targets set for PM10 emssions, there are limits set for exposure to suspended particles, set out in a European Directive in 1980. Unfortunately, suspended particles have not been monitored consistently over the years, while monitoring PM10 has only begun recently. While this does emphasise the need for consistent PM10 monitoring across Europe in the future, the data collected to date does show that a large fraction of Europe s population is exposed to particulates at levels above those recommended for their health. Despite the reductions forecast for emissions of PM10 and its precursors, this is expected to remain the case in the near future.
Τάσεις διαχείρισης (το παράδειγµα της Ν. Καλιφόρνιας) Επικεντρώνονται στους παρακάτω τοµείς: Καύσιµα και µεταφορές Μικρές πηγές ιακυβέρνηση Επικίνδυνες ουσίες Επιπτώσεις στον τρόπο ζωής Στατικές πηγές Φυσικές πηγές 1. Καύσιµα και µεταφορές Έρευνα για καθαρότερα καύσιµα. Φυσικό αέριο. Μετάβαση στην ηλεκτροκίνηση. Υγρό υδρογόνο. Χρήση τουρµπίνων στα φορτηγά. 2. Μικρές πηγές Έλεγχος µικρών πηγών όπως βαφεία, ψησταριές, αποσµητικά, καθαριστικά τζαµιών (εφαρµογή τόσο σε επίπεδο καταναλωτή όσο και σε επίπεδο µικρών επιχειρήσεων)
3. ιακυβέρνηση υνατότητα παρέµβασης των πολιτών. Αύξηση φόρων για αύξηση εκποµπών. Μεγαλύτερες ποινές για υπερβολικές-παράνοµες εκποµπές Προσωπική ευθύνη Πιστοποίηση προϊόντων υπηρεσιών 4. Επικίνδυνες ουσίες Έµφαση σε τοξικές ουσίες και ουσίες που δεν εµπίπτουν σε συγκεκριµένη κατηγορία (noncriteria contaminants) Καρκινογενείς (πιθανές ή/και προκαλούσες) Μη-καρκινογενείς (άλλες επιπτώσεις στην υγεία) Αυξηµένους ελέγχους για επίπεδα εκποµπών πολύ χαµηλά σε σχέση µε τα επίπεδα των ήδη ελεγχόµενων ουσιών Πραγµατογνωµοσύνες επικινδυνότητας (risk assessment) για αδειοδότηση 5. Επιπτώσεις στον τρόπο ζωής Αλλαγή στη χρήση του αυτοκινήτου Αλλαγή σε καταναλωτικές συνήθειες Επέκταση απαγόρευσης καπνίσµατος Αλλαγή στην οικιακή θέρµανση
6. Στατικές πηγές Ευθύνη εφαρµογής διατάξεων από τους εργοδότες Σε βεβαρηµένες κατάργηση στερεών και υγρών καυσίµων σε στατικές πηγές Εισαγωγή πλαφόν εκποµπών (για κάθε πηγή ξεχωριστά, σε περιοχές) Αυτοαναφορά Πιστοποίηση Εκπαίδευση προσωπικού 7. Φυσικές πηγές Έλεγχος σε αγροτικές περιοχές (πρακτικές, χωµατόδροµοι κλπ)
Ρύπανση εσωτερικών χώρων Σηµαντικότητα Ποσοστό χρόνου ενός κάτοικου αστικού κέντρου ο οποίος βρίσκεται: Σε εσωτερικούς χώρους: 87% Σε εξωτερικούς χώρους: 8% Σε µέσα µεταφοράς: 5% (Σε γεωργικές περιοχές το ποσοστό παραµονής σε εσωτερικούς χώρους είναι περίπου 65%) Ρύποι και πηγές εκποµπής σε εσωτερικούς χώρους Πολλοί από τους ρύπους σε ένα εσωτερικό χώρο προέρχεται από εξωτερικούς χώρους µέσω: Φυσικού αερισµού (άνοιγµα παραθύρων) Εξαναγκασµένου αερισµού (συστήµατα κλιµατισµού) ιαρροών (κουφώµατα, ελλιπής µόνωση)
ιοξείδιο του άνθρακα (CΟ 2 ) Υπάρχει ως υπόβαθρο. Παράγεται σε εσωτ. Χώρους από καύσεις και την αναπνοή. εν είναι επικίνδυνο έως 15000ppm (background 370ppm) Μονοξείδιο του άνθρακα (CO) Σε εξωτερικούς χώρους: αυτοκίνητα, καύσεις Σε εσωτερικούς χώρους: τσιγάρο, µονάδες θέρµανσης, τζάκια, γκαράζ Απουσία εσωτερικών πηγών: συγκέντρωση του CO < εξωτ. Χώρων Παρουσία εσωτερικών πηγών συγκέντρωση του CO έως και 4* εξωτ. Χώρων Σε αστικό περιβάλλον 2-10 ppm. Σε αυτοκινητόδροµους και τουνελ ;evw 100 ppm Επικίνδυνο: 300 ppm για µια ώρα φέρνει πονοκέφαλο, 700 ppm για µια ώρα προκαλεί θάνατο ιοξείδιο του αζώτου Μικρές εκποµπές σε εσωτερικούς χώρους: Σόµπες αερίου, εσωτερικό γκαράζ, τσιγάρο, κουζίνες ξύλου συγκέντρωση του ΝO 2 παρόµοια µε εξωτ. χώρων Λόγω απουσίας UV δε φωτολύεται και δεν δηµιουργεί όζον Επικίνδυνο για το αναπνευστικό σύστηµα.
Επίπεδα >80ppb προκαλούν ευαισθησία σε κρυολογήµατα, άσθµακλπ. 25-100ppm βρογχίτιδα 150ppm θάνατο Όζον Κύρια πηγή οι εξωτερικές συγκεντρώσεις Φωτοτυπικά µηχανήµατα παράγουν UV, φωτοχηµική παραγωγή Συγκεντρώσεις: 0.3:1 ή 0.5:1 σε σχέση µε τον εξωτερικό αέρα Καταστρέφεται στους εσωτερικούς χώρους στους τοίχους, στο πάτωµα (οροφή), αντιδρά µε αέρια των εσωτερικών χώρων. Επίπεδα >150ppb προκαλούν πόνο στο στήθος, βήχα >300ppb. Πιό ευαίσθητοι σε βακτηριδιακές µολύνσεις. Καταστρέφει υλικά, φυτά ιοξείδιο του Θείου (SO 2 ) Κύρια πηγή οι εξωτερικές πηγές (καύση βενζίνης, diesel, κάρβουνο) Εσωτερικές πηγές: θερµαντικά σώµατα κηροζίνης Συγκεντρώσεις: 10-60% σε σχέση µε αυτή του εξωτερικού αέρα εν αποµακρύνεται χηµικά εύκολα σε εσωτερικούς χώρους (µη παραγωγή OH σε εσωτερικούς χώρους). Εναπόθεση σε τοίχους, σε υγρές επιφάνειες, διάλυση σε σωµατίδια που περιέχουν υδρατµούς. Επικίνδυνο για το αναπνευστικό σύστηµα (διαλυτό).
Φορµαλδεύδη (HCHO) Πηγές: Εξωτερικές: καύση βιοµάζας, χηµικές αντοιδράσεις Εσωτερικές: Τσιγάρο, χαλιά, γυαλιστηκά, κλπ Συγκεντρώσεις: µεγαλύτερες σε σχέση µε τον εξωτερικό αέρα Αποµάκρυνση: αντίδραση µε ΗΟ 2, εναπόθεση σε επιφάνειες ιαλύεται γρήγορα στο άνω αναπνευστικό. 0.05-1.5ppm νευροφυσιολογικές διαταραχές, 2ppm προβλήµατα στο µάτι, >100ppm θανατηφόρο Ραδόνιο ( 222 Rn) Ραδιενεργό χηµικά µη ενεργό αέριο, ενυπάρχει στο χώµα. Τα προϊόντα διάσπασής του θεωρούνται καρκινογόνα. Εχει µετρηθεί σε υψηλές συγκεντρώσεις κοντά σε ορυχεία, σε υπόγεια σπιτιών Βασική πηγή το Ουράνιο-238 ( 238 U) (99.2% του ολικού, χρόνος ηµίσειας ζωής 4.5 δις χρόνια) Εξωτερικές συγκεντρώσεις: Εσωτερικές συγκεντρώσεις: µικρές εξαρτάται από το υπεδαφος και το πορώδες του πατώµατος 50-110 Bq/m 3 (όριο ασφαλείας 148) Επικίνδυνο γιατί καταλήγει σε Pb και Po,ενσωµατώνονται σε αιωρούµενα σωµατίδια, καρκινογόνα (πνεύµονες)
Πτητικές Οργανικές ενώσεις (VOC) (προπάνιο, βουτάνιο, βενζόλιο, τολουόλιο, ακετόνη, ξυλένιο κλπ) Χαµηλό σηµείο βρασµού (50-260 ο C) ιαλυτικά Χαλιά (99 διαφορετικές ουσίες) Χρώµατα Τσιγάρο Έπιπλα Μαγειρική Καύσεις Οικοδοµικά υλικά Συγκεντρώσεις: έως και *5 σε σχέση µε τον εξωτερικό αέρα 350 ουσίες µε συγκέντρωση >1 ppb Άλλες ουσίες Αλλεριογόνα (σκυλιά, γατιά, φυτά, παράσιτα, γύρη) Αµίαντος (θερµοµονωτικό, έχει απαγορευθεί) Βακτήρια, ιοί Κάπνισµα (ενεργητικό και παθητικό)