kén-dioxid körforgásának vizsgálata a kárpát-medencében

Kén-dioxid körforgásának vizsgálata a Kárpát-medencében

Benkő TamásPh.D. hallgató

Témavezető: Dr. Mizsey Péter

Budapesti Műszaki és Gazdaságtudományi Egyetem

Környezeti és Kémiai Folyamatmérnöki Tsz. Vegyészmérnöki és Biomérnöki Kar

1111 Budapest, Műegyetem rkp. 3. K mf 56.Telefon: 463-3104, Fax: 463-3197E-mail: benko_tamas@mail.bme.hu

Az előadás vázlata1. A kutatás helye

2. Problémafelvetés

3. Esettanulmány– kezdeti feltételek– emissziós szcenáriók

4. Eszközök– REMO(TE)– SO2 atmoszferikus körforgása– RADM II

5. Eredmények

Budapesti Műszaki és Gazdaságtudományi Egyetem

Környezeti és Kémiai Folyamatmérnöki Tsz. Vegyészmérnöki és Biomérnöki Kar

1111 Budapest, Műegyetem rkp. 3. K mf 56.Telefon: 463-3104, Fax: 463-3197E-mail: benko_tamas@mail.bme.hu

DBU

• Deutsche Bundesstiftung Umwelt

• Max Planck Institut für MeteorologieRegionális klímamodellezés kutatócsoport

• Témavezető: Dr. Daniela Jacob

Budapesti Műszaki és Gazdaságtudományi Egyetem

Környezeti és Kémiai Folyamatmérnöki Tsz. Vegyészmérnöki és Biomérnöki Kar

1111 Budapest, Műegyetem rkp. 3. K mf 56.Telefon: 463-3104, Fax: 463-3197E-mail: benko_tamas@mail.bme.hu

Problémafelvetés• SO2 a légkörben:

– 50% antropogén eredetű

– veszélyes és jelentős levegőszennyező• toxikus; tüdő- nyálkahártya izgató; bontja a klorofilt; savas eső• tartózkodási idő ~5 nap• SO2 SO4

2- aeroszol: direkt és indirekt hatás

– SO2 SO42- aeroszol: direkt és indirekt klimatikus hatás

• légköri SO2 konc. csökkenése Magyarországon– ENSZ Európai Gazdasági Bizottsága:

• Országhatáron átterjedő légszennyezésről szóló egyezmény (1981); Helsinki- és Oslo Jegyzőkönyvek (1985, 1994)

– jelentős beruházások; tüzelőanyag csere

• regionális klímaváltozás modellezése Magyarországon = újdonság

• füstgáztisztító (kénmentesítő) berendezések hatása a regionális légszennyezettségre: nem vizsgált terület

Esettanulmány

Kénmentesítő berendezések hatása a regionális légszennyezettségre

– magyarországi hőerőművek SO2 kibocsátása (azonos napi átlag)

– terjedés és felhalmozódás a Kárpát-medencében

– SO2 emissziós forgatókönyvek: 1. kénmentesítés nélkül

2. kénmentesítéssel (90%-os kéneltávolítási hatásfok)

– 2000. év (jan., ápr., aug., nov.)

– modelleredmények összehasonlítása:

horizontális és vertikális terjedés és felhalmozódás Budapesti Műszaki és Gazdaságtudományi Egyetem

Környezeti és Kémiai Folyamatmérnöki Tsz. Vegyészmérnöki és Biomérnöki Kar

1111 Budapest, Műegyetem rkp. 3. K mf 56.Telefon: 463-3104, Fax: 463-3197E-mail: benko_tamas@mail.bme.hu

Eszközök• REMOTE

Budapesti Műszaki és Gazdaságtudományi Egyetem

Környezeti és Kémiai Folyamatmérnöki Tsz. Vegyészmérnöki és Biomérnöki Kar

1111 Budapest, Műegyetem rkp. 3. K mf 56.Telefon: 463-3104, Fax: 463-3197E-mail: benko_tamas@mail.bme.hu

Source: A. D. Dastoor and J. Pudykiewicz, Atm. Env. Vol. 30, No. 9, pp. 1501-1552.

EszközökModell: REMOTE

Terület: Kárpát-medence (51×61×27 rácspont)

Vizsgált idő-intervallum:

2000 jan., ápr., aug., nov.

Kémiai modul: on-line

Bemenő adatok

Meteorológiai adatok:

ECMWF T106 Analyse

(30×2-3D adatmező, 6órás)

Háttér-koncentrációs adatok:

MOZART 4

(39×3D adatmező, 6órás, globális modellből származtatva)

Emissziós adatok: RETRO, MEH

(13×2D adatmező)

Fotolízis: Mardonich NCAR Preprocessor

Talajtípus: LSP Dataset

Eszközök

PontforrásHosszúság Szélesség Emisszió

[°N] [°E] [kton/év]

Oroszlányi Erőmű 18,271 47,502 102 974

Mátrai Erőmű 20,067 47,790 98 920

Dunamenti Erőmű 18,918 47,328 26 055

Bánhidai Erőmű 18,373 47,573 21 566

Pécsi Hőerőmű 18,263 46,064 28 596

Borsodi Hőerőmű 20,684 48,235 25 016

Tiszapalkonyai Hőerőmű 21,059 47,906 13 806

Ajkai Hőerőmű 21,076 47,917 13 821

Tatabányai Hőerőmű 17,558 47,096 9 294

Eszközök

EredményekEgy példa: légköri SO2 időbeni változása januárban

CSAK ILLUSZTRÁCIÓ!

Budapesti Műszaki és Gazdaságtudományi Egyetem

Környezeti és Kémiai Folyamatmérnöki Tsz. Vegyészmérnöki és Biomérnöki Kar

1111 Budapest, Műegyetem rkp. 3. K mf 56.Telefon: 463-3104, Fax: 463-3197E-mail: benko_tamas@mail.bme.hu

Eredmények- horizontális eloszlás és akkumuláció -

Budapesti Műszaki és Gazdaságtudományi Egyetem

Környezeti és Kémiai Folyamatmérnöki Tsz. Vegyészmérnöki és Biomérnöki Kar

1111 Budapest, Műegyetem rkp. 3. K mf 56.Telefon: 463-3104, Fax: 463-3197E-mail: benko_tamas@mail.bme.hu

Eredmények- horizontális eloszlás és akkumuláció -

Budapesti Műszaki és Gazdaságtudományi Egyetem

Környezeti és Kémiai Folyamatmérnöki Tsz. Vegyészmérnöki és Biomérnöki Kar

1111 Budapest, Műegyetem rkp. 3. K mf 56.Telefon: 463-3104, Fax: 463-3197E-mail: benko_tamas@mail.bme.hu

Az érintett terület nagysága Az érintett területnagysága az országhatáron kívül

Hónap Emissziós szcenárió Csökkenés Emissziós szcenárió Csökkenés

Alap Alternatív [%] Alap Alternatív [%]

Január 160 817 51 560 68 81 627 23 771 71

Április 56 271 5 764 89 9 153 0 100

Augusztus 67 094 8 477 87 10 162 678 93

November 56 301 7 122 87 21 388 678 97

Total 340 483 72 923 79 122 330 25 127 79

Eredmények- vertikális eloszlás és akkumuláció -

Budapesti Műszaki és Gazdaságtudományi Egyetem

Környezeti és Kémiai Folyamatmérnöki Tsz. Vegyészmérnöki és Biomérnöki Kar

1111 Budapest, Műegyetem rkp. 3. K mf 56.Telefon: 463-3104, Fax: 463-3197E-mail: benko_tamas@mail.bme.hu

Eredmények- vertikális eloszlás és akkumuláció -

Budapesti Műszaki és Gazdaságtudományi Egyetem

Környezeti és Kémiai Folyamatmérnöki Tsz. Vegyészmérnöki és Biomérnöki Kar

1111 Budapest, Műegyetem rkp. 3. K mf 56.Telefon: 463-3104, Fax: 463-3197E-mail: benko_tamas@mail.bme.hu

Az érintett terület nagysága[rácspont]

Maximális magasság

[szint]

Átlagos magasság[szint]

Alap szcenárió

Alternatív szcenárió

Csökkenés[%]

Alap szcenárió

Alternatív szcenárió

Alap szcenárió

Alternatív szcenárió

Csökkenés [%]

Jan. 136 90 44 8 8 4,2 3,1 26

Ápr. 42 2 95 3 2 1,3 0,1 92

Aug. 59 3 95 4 3 1,9 0,1 94

Nov. 44 1 98 3 1 1,4 0,03 98

Összeg: 281 96 66 Átlag: 2,2 0,78 65

Összefoglalás, következtetések

• Kénmentesítő berendezések:– jelentős befolyás mind a horizontális, mind a vertikális

terjedésre és felhalmozódásra

• Tavasz, nyár és ősz– kénmentesítők igen nagy hatásfokkal csökkentik a

légszennyezettséget

• Télen– jóval rosszabb hatásfok

évszakfüggő kénleválasztási hatásfokelőírása ajánlatos

Benko T., Teichmann C., Mizsey P., Jacob D., 2006. Regional Effects and Efficiency of Flue Gas Desulphurization in the Carpathian Basin. Atmospheric Environment,

Article Submitted.

Köszönetnyilvánítás

• Beutsche Bundesstiftung Umwelt• Max-Planck Institut für Meteorologie• OTKA T 042600 sz. projekt• OTKA T 046218 sz. projekt• MTA Műszaki Kémiai Kutatócsoport

F 513/1/2002 sz. projekt

Köszönöm a figyelmet!