Miljöproblem härrörande från energianvändning

En presentation över ämnet: "Miljöproblem härrörande från energianvändning"— Presentationens avskrift:

1 Miljöproblem härrörande från energianvändning
Regionala problem Påverkan på landskap Försurning Övergödning Försämrad luftkvalitet Övriga störningar (ljud etc) Globala problem Växthuseffekten Ozonskiktsförtunning

2 Försurning Största miljöproblemet i Sverige
Orsakas av utsläpp av SO2 och NOx Källor till utsläppen är kraft- och värmeverk, industriprocesser och transporter SO2 bildar H2SO4 och NOx bildar HNO3 då de kommer i kontakt med vatten Försurningen påverkar växters förmåga att tillgodogöra sig näringsämnen samt orsakar att tungmetaller frigörs Försurningen av vatten och mark är kanske det största miljöproblemet i landet. Den viktigaste orsaken är luftneddfallet av försurande ämnen, framförallt SO2 och NOx härrörande från förbränning, industriprocesser och trafik Svaveldioxid bildar svavelsyra och Nox salpetersyra då de kommer i kontakt med vatten. Vid nederbörd bildas surt nedfall som minskar pH värdena i mark, skog och vatten. Detta gör att näringsöverföringen mellan växter och organismer försvagas, vilket medför att vissa arter slås ut En surare markmiljö gör också att metaller som tidigare varit bundna i markpartiklar frigörs (Hg, Cd) vilket gör att naturliga näringsämnen som Ca, Mg urlakas

3 Utsläpp av SO2 Utsläppen av svaveldioxid, en gång en betydande luftförorening och en orsak till luftvägssjukdomar, har drastiskt minskat sedan 1960-talet i Europa och Sverige. Minskningen beror på övergång från olja och kol med höga svavelhalter till naturgas och lågsvavlig olja samt rökgasrening i energianläggningar. Även övergång till kärnkraft har indirekt inneburit minskade svavelutsläpp. Lufttransport från kontinenten och utsläpp från sjöfarten gör att de högsta halterna av svaveldioxid i landet nu finns i kuststäder i södra Sverige. Även här ligger halterna i luften dock klart under miljökvalitetsnormen och bedöms inte innebära större hälsoproblem. Nedfallet av svavel är emellertid fortfarande så stort att återhämtningen från försurningen kommer att ta mycket lång tid. Delmålet för år 2005 för svaveldioxid i luft är redan nästan uppnått. Ytterligare åtgärder mot utsläpp från den internationella sjöfarten krävs dock för att det ska nås överallt. Kvävedioxid som bildas vid förbränning påverkar lungfunktionen och ökar risken för luftvägsinfektioner. Astmatiker är särskilt känsliga. Stora källor är biltrafik, sjöfart och arbetsmaskiner. Transport från kontinenten har betydelse för halterna särskilt i södra Sverige. De högsta halterna av kvävedioxid finns i tätorternas gatumiljöer. Kvävedioxidhalterna har minskat sedan slutet av 1980-talet framför allt genom bilarnas bättre avgasrening. Under senare år har dock ingen nedgång kunnat konstateras för tätortsluften. De här visade värdena representerar bakgrundsmiljön i tätorter och återspeglar därmed vad boende normalt utsätts för. Delmålet för år 2010 uppnås sannolikt vad gäller bakgrundsvärdena. Delmålet för kvävedioxid och miljökvalitetsnormen kan dock bli svåra att nå i en del tätorters gatumiljöer. Förslag till åtgärdsprogram för Stockholm och Göteborg för att klara miljökvalitetsnormen har tagits fram av länsstyrelserna. Åtgärdsprogram skall tas fram för ytterligare några tätorter. Kvävedioxid som bildas vid förbränning påverkar lungfunktionen och ökar risken för luftvägsinfektioner. Astmatiker är särskilt känsliga. Stora källor är biltrafik, sjöfart och arbetsmaskiner. Transport från kontinenten har betydelse för halterna särskilt i södra Sverige. De högsta halterna av kvävedioxid finns i tätorternas gatumiljöer. Kvävedioxidhalterna har minskat sedan slutet av 1980-talet framför allt genom bilarnas bättre avgasrening. Under senare år har dock ingen nedgång kunnat konstateras för tätortsluften. De här visade värdena representerar bakgrundsmiljön i tätorter och återspeglar därmed vad boende normalt utsätts för. Delmålet för år 2010 uppnås sannolikt vad gäller bakgrundsvärdena. Delmålet för kvävedioxid och miljökvalitetsnormen kan dock bli svåra att nå i en del tätorters gatumiljöer. Förslag till åtgärdsprogram för Stockholm och Göteborg för att klara miljökvalitetsnormen har tagits fram av länsstyrelserna. Åtgärdsprogram skall tas fram för ytterligare några tätorter.

4 Utsläpp av NO2

5 Svavelnedfall över småländska höglandet
Från 1800-talet och fram till omkring 1970 ökade utsläppen av svavel kraftigt i Europa. Därmed tilltog också nedfallet av försurande svavelföreningar. Därefter har dock både utsläpp och nedfall av svavel åter minskat. Diagrammet visar en beräkning av svavelnedfallet över småländska höglandet sedan Beräkningen innefattar inte bara det svavel som tillförs med nederbörden utan också det s k torra nedfallet av svavelföreningar i gas- eller partikelform. Det totala svavelnedfallet över småländska höglandet har i mer än hundra år varit större än den kritiska belastningen, dvs den största svaveltillförsel som mark och vatten i detta område tål utan att riskera långsiktig försurning. Att belastningsgränsen länge varit överskriden har medfört att de ytliga jordlagren samt många sjöar och vattendrag i Sydsverige i själva verket har genomgått en mycket markant försurning.

6 Försurad skogsmark Låg surhetsgrad Måttlig surhetsgrad Hög surhetsgrad
Mkt hög surhetsgrad

7 Försurning Import av svaveldioxid 430 000 ton/år
Totalt nedfall ton/år Trots att utsläppen minskar har Sverige har svårt att komma tillrätta med problemet pga av import av försurande ämnen. Samma problem finns ex i Japan där sura regn härrör från Kina och Sydkorea, vilket har fått stora konsekvenser med skador på skog, fisklösa sjöar, söndervittrade statyer och byggnader Export av svaveldioxid ton/år Svaveldioxid från svenska källor ton/år

8 Övergödning Påverkar vattenkvaliteten
Orsakas av utsläpp av kväve och fosfor (näringsämnen) Utsläppen härstammar från jordbruk, industriella avlopp och förbränning Orsakar syrebrist i vattnet och syrefria bottnar Övergödning är ett fenomen som drabbar mark och vatten när tillförseln av näringsämnen är högre än normalt orsakat av utsläpp av framförallt fosfor och kväve. Kvävenedfall från luften, förbränning Dessa näringsämnen gör att bla blågrönalger massförökar sig, medan andra arter slås ut. Följdreaktioner är ökad mängd av vissa djurplankton och fiskar. Totala mängden biomassa ökar, men antalet arter minskar. När biomassan dör sjunker den till botten och bryts ner, och eftersom nedbrytningsprocessen konsumerar syre uppstår syrebrist. När syret tar slut, tar andra nedbrytningsprocesser vid och giftigt svavelväte bildas. Fisken flyr dessa områden och bottenlevande organismer dör.

9 Övergödning Sjöar och hav runt södra Sverige hårt drabbat
sjöar har så hög fosforhalt att de betraktas som eutrofa Hot mot Östersjön Drabbar även mark, som främst påverkas av kväveutsläpp Utsläppen av P och N måste minska med 70-80% för att nå en naturlig balans ..där de stora jordbruksbygderna och tätorterna finns ...där bland Mälaren och Hjälmaren.(Var 6:e sjö) Men bara i en mindre del av dem har artrikedomen minskat. Tack vare fosforrening vid kommunala reningsverk och minskade industriutsläpp, har övergödningen minskat på senare år Ösersjön är ett känsligt hav med ett redan lågt artantal och korta näringskedjor. Varje år transporteras stora mängder fosfor, kväve och organiskt material ut i havet, mest från jordbruk och skogsmarker. Att havet är så känsligt beror på att det mycket sällan tillförs nytt havsvatten från Nordsjön. Övergödningen drabbar också marken som främst påverkas av kvävenedfallet från luften. Till en början verkar en ökad kvävetillförsel stimulerande på tillväxten, men mycket snart uppstår brist på näringsämnen (kalium, magnesium, bor). Detta gör att rottillväxten minskar och näringsupptaget försämras. Träden och vegetationen blir då känsligare för svamp- och insektsangrepp För att nå en naturlig balans och minska belastningen på haven måste utsläppen av N och P minska med 70-80%. Men även om utsläppen skulle minska med 50% skulle effekterna i form av minskade halter dröja minst år

10 Farliga utsläpp vid förbränning
Ofullständig förbränning – CO, CH4, PAH, Partiklar, VOC Kväve – NOx, N2O, NH3 Svavel – SOx Klor – HCl, Dioxiner

11 Produkter från ofullständig förbränning
CO, CH4 – indirekta växthusgaser. Reducerad syreupptagning, kvävning PAH - indirekt växthusgas. Cancerogena effekter Partiklar – omvänd växthuseffekt. Negativ påverkan på andningssystemet. Cancer

12 Bensenhalter (VOC) Indirekt växthusgas
Negativa effekter på andningssystem Bensen är en av de lättflyktiga kolväteföreningar (VOC) som kan frigöras vid förbränningsprocesser. Den största källan till bensenutsläpp är biltrafiken, eftersom bensinen innehåller bensen. Även vid vedeldning frigörs bensen. Ämnet kan ge upphov till leukemi. Katalytisk avgasrening för bilar och minskad bensenhalt i bensin är de främsta orsakerna till att bensenhalten i luften sjunkit sedan början av 1990-talet och troligen kommer att fortsätta att sjunka. Under vinterhalvåret 2002/2003 låg ändå bensenhalten över generationsmålet 1,0 mikrogram per kubikmeter och den av Institutet för miljömedicin angivna lågrisknivån på 1,3 mikrogram per kubikmeter i de flesta svenska tätorter där mätningar genomförts. De här visade värdena representerar bakgrundsmiljön och återspeglar därmed vad boende i tätorter normalt utsätts för. Generationsmålet uppnås sannolikt vad gäller bakgrundsvärdena, men knappast i alla gatumiljöer. Den nya svenska miljökvalitetsnormen på 5 mikrogram per kubikmeter som gäller från år 2010, även i gatumiljöer, kommer nästan alla tätorter troligen att klara.

13 HCl och dioxiner HCl bildas när bränslet innehåller klor. Bidrar till surt regn, korrosion. Dioxiner- Mycket giftigt, leverskador, skador på centrala nervsystemet, reducerat immunförsvar.

14 Ozonskiktsförtunning
Ozonlagret befinner sig i nedre stratosfären Fungerar som filter för UV-strålningen från solen Består av tre syremolekyler och bildas av syre och solljus Skiktet bryts ned av freoner (CFC) och bromflourkarbonater CFC används ex köldmedium i kyl- och frysskåp. BFC används i brandsläckare I stratosfären 25 km ovan markytan finns ett tunt lager ozon som fungerar som ett filter för skadlig UV strålning från solen. Om inte detta skikt hade funnits hade det inte funnits biologiskt liv på jorden. Problemet idag är att skiktet bryts ner och förtunnas, pga utsläpp av freoner från kylskåp, brandsläckare, drivgaser Dessa ämnen har mycket lång uppehållstid i atmosfären. Om utsläppen skulle upphöra idag skulle nedbrytningen ändå fortgå under mycket lång tid Ex om utsläpp av freoner skulle ha helt upphört 1995 skulle nedbrytningen fortsätta till ca 2050

15 Nedbrytningsförlopp CFC MOLEKYL UV-strålning Cl F C Cl Cl Cl F C Cl Cl
UV strålning gör att en kloratom frigörs UV-strålning Cl F C Cl Cl

16 Nedbrytningsförlopp OZON MOLEKYL O3 O Cl O2 ClO O2 Cl
3. Kloratomen angriper O3 molekylen 4 och bildar ClO och O2 5. Fria O atomer stjäl tillbaka O atomen för att bilda O2, 6 vilket gör att Cl atomen är fri igen och kan förstöra en O3 molekyl igen Det förekommer liknande reaktioner med ämnen som innehåller brom (Br) som exempelvis haloner. Föreningar som innehåller brom kan bryta ner ozon mycket effektivare än föreningar som innehåller klor. O Cl O2 ClO O2 Cl

17 Följder Innebär ökad risk för hudtumörer och ögonskador. Men ofta framträder sådana skador först flera decennier efter den påverkan som inledde sjukdomsförloppet. Den som utsätter sig för skadliga mängder UV-strålning som ung kanske inte insjuknar förrän i ålderdomen. Det här betyder att ozonuttunningens effekter på starr- och hudcancerfrekvenserna hos människan kan väntas kulminera först kring år 2050, ett halvsekel efter UV-strålningens höjdpunkt. Ännu kring år 2100 måste vi räkna med att våra dagars utsläpp av ozonnedbrytande ämnen orsakar nya fall av dessa sjukdomar.