Führer, Ernő

Molnár, Sándor

Repository of the Academy's Library

16                                            2003. JÚNIUS   Führer Ernő CSc., főigazgató, ERTI, Dr. Molnár Sándor DSc. egy. tanár, Faanyagtudományi Intézet NyME-FMK abszorbancia csökkenés (vagyis a kvercetin és a robinetin bomlása) jelentősen lelassul. A vizs-gált flavonoidok – mind a króm(III)-, mind a króm(VI)-vegyületek jelenléte esetén – ellen-állóbbak a fény szerkezetromboló hatásával szemben (feltehetően a képződött, 440 nm körül abszorbeáló komplex vegyület révén).  Összefoglalás Különböző vegyértékű krómionok, vala-mint UV-tartalmú fénysugárzás hatását vizsgál-tuk a faanyagban leggyakrabban előforduló flavonoidokra, a kvercetinre és a robinetinre. Megállapítottuk, hogy a króm(III)-ion kis mértékben komplexképző hatással van a kivá-lasztott flavonoidokra, viszont a króm(VI) kinoidális szerkezetűvé alakítva oxidálja őket, miközben Cr(III)-má redukálódik.  Az UV-tartalmú fénysugárzás gyorsan és jelentősen roncsolja mindkét flavonoidot, amit az abszorpciós spektrumok alakulása egyértel-műen bizonyít, az aromás-fenolos szerkezetre jellemző csúcsok fokozatosan csökkennek, majd eltűnnek. A fényelnyelési görbék alapján a vizsgált flavonoidok fotodegradációját a króm-ionok jelenléte lassítja – amiben a komplex-kémiai folyamatoknak jelentős szerepe van –, de nem gátolja meg teljes mértékben a kvercetin és robinetin bomlását.  Irodalomjegyzék 1. El-Sayed, A.A.Y., E.A. B.M.M. Saad, Ibrahime, M.T.M. Zaki, 2000. Flavonol derivatives for determination of Cr(III) and W(VI). Microchimica Acta Vol. 135. No. 1-2. pp. 19-27. 2. Gonzalez-Alvarez, M.J., M.E. Diaz Garcia, Sanz-Medel, A. 1989. The complexation of Cr(III) and Cr(VI) with flavones in micellar media and its use for the spectrophotometric determination of chromium. Talanta Vol. 36. No. 9. pp. 919-923. 3. Marby, T.J., K.R. Markham, M.B. Thomas, 1970. The Systematic Identification of Flavonoids. Springer-Verlag, Berlin 4. Molnárné H. L. 2002. Flavonszármazékok komplex-kémiai sajátságai II. Kvercetin – fémion kölcsönha-tások vizsgálata. XXXVII. Komplexkémiai Kollokvium, Mátraháza, május 29-31. Program és előadáskivonatok p. 38. 5. Németh K., Faix, O. 1990. Die abiotische Degrada-tion des Holzes. Acta Fac. Ligniensis, 1990/2. 5-10. 6. Németh, K., Vanó, V. 1992 The effect of wood extractives on the photodegradation of wood. Proc. 2. EWLP. (Grenoble) pp. 191-192. 7. Pál K.-né 2001. Króm a környezetben. OMMIK. Budapest, pp. 3-64. 8. Stipta, J., Molnárné H. L., Németh, K. 2002. A faanyag és fémionok kölcsönhatása I.  Krómionok és fény hatása a faanyag színére. Faipar L.4.16-24   A magyarországi erdők élőfakészletében tárolt szén mennyisége Führer Ernő, Molnár Sándor  The amount of carbon stored in the live matter in Hungarian forests Air pollution has been named as a key priority among the various contamination factors our environment is subjected to. Forests play a key role in regulating air pollution through the assimilation of carbon from the air. Therefore it is very important to have adequate information about the carbon absorbed and stored in our forests. Through theoretical calculations, the article demonstrates the amount of carbon stored in Hungarian forests, and the amount sequestrated each year. It also discusses the relative usefulness of the different tree species in this process.  Keywords: Air pollution, Carbon dioxide, Carbon sequestration, Tree species  Bevezetés A környezetünket érő káros hatások közül a levegőszennyeződésnek kiemelkedő a szerepe. Az elmúlt 30 év alatt nemcsak az erdőkárokat közvetlenül illetve közvetve előidéző szennyező anyagok, hanem a széndioxidgáz koncentrációja is ugrásszerűen megemelkedett. Amíg a légkör széndioxidgáz-tartalma a Földön a vege-tációfejlődéssel összefüggő szénlekötés miatt fokozatosan csökkent és a 18. század végén 260-280 ppm szinten stabilizálódott, addig ma értéke eléri a 360 ppm nagyságot (IPCC-WGI, FAIPAR LI. ÉVF. 2. SZÁM  17 2001). A széndioxidgáz az üvegházhatás meghatározó kiváltója, ezért valószínűsíthető, hogy e kedvezőtlen körülmény hozzájárul a földközeli légrétegek hőmérsékletének emel-kedéséhez, ezen keresztül pedig időjárási anomáliák (aszály, árvíz stb.) gyakoribb bekövetkezéséhez.  Mivel a szén a növények, de különösen a fák építő eleme, ezért a célirányos, a szén-lekötést és széntárolást figyelembe vevő erdőgazdálkodás és fahasznosítás az üvegház-hatás mérsékléséhez hathatósan hozzájárulhat. A tartamos erdőgazdálkodás összeurópai un. „Helsinki” kritérium-rendszerében is megfogal-mazásra került az erdőnek a szénforgalomban – és így a környezetvédelemben – elfoglalt rendkívül jelentős szerepe. A Miniszteri Konferencia az Európai Erdők Védelméről (MCPFE) soron következő bécsi ülésén pedig már elfogadják az „Éghajlatváltozás és a fenntartható erdőgazdálkodás Európában” című határozatot. Kiemelt figyelmet szenteltek és jelentő-séget adtak a kérdésnek a 2001-ben Marokkó-ban megrendezésre került Klímakonferencia és a 2002-es Kyotoi Egyezmény üvegházhatást kiváltó gázok mérséklésével kapcsolatos határo-zatai is.  A szénforgalom és az erdő  Az erdő az éghajlatváltozás folyamatát a szénforgalomban betöltött szerepén keresztül befolyásolja. A Föld erdőterületének csökkenése (erdőirtások, erdőtüzek) még ma is csaknem 10 millió hektár évente. Ennek következtében szabaddá váló CO2-gáz mintegy 20 %-kal járul hozzá a légkör antropogén eredetű széndioxid szintjének emelkedéséhez (Obertle, és tsai. 1989). Az emelkedés legnagyobb hányada azon-ban a fosszilis energiahordozók felhasználásá-hoz kötődik. A szabaddá váló széndioxid 20 %-át a vegetáció szervesanyag-képzéséhez újból felveszi, 30 %-a a világtengerekben elnyelődik, 50 %-a pedig az atmoszférában marad (IPCC-WGI, 2001) . Mára világossá vált, hogy a széndioxidgáz-kibocsátás csökkentésének a Kyotói-protokoll szerinti mértéke (a fosszilis energiahordozók felhasználása 2010-ben 5 %-kal kevesebb, mint 1990-ben) 2010-re nem teljesülhet. Ezért megfontolandó a kontinensek természetes szénmérlegének oly módon történő megváltoztatása, mely szerint a kibocsátás kisebb redukciója mellett a nettó-széndioxidgáz felvétele erőteljesebben növekszik (Schuelze, 2002). Ennek egyik útja az erdőtelepítések növelése az erdőirtások egyidejű csökkentése mellett, a másik pedig az erdők élőfakészletében megkötött és tárolt szén mennyiségének gazdál-kodási eszközökkel történő emelése.  A fatestben tárolt szénkészlet mennyisége a fák növekedésével évente gyarapszik és hazai viszonyok között az egyes erdőművelési beavat-kozások (elő- és véghasználat) következtében előbb-utóbb ki-kerül az erdei ökoszisztémából. Ennek a szénmennyiségnek egy része (Magyarországon kb. 50 %-a) az energianyerés (fatüze-lés) révén hamar visszakerül a légkörbe. Az egy tonna száraz fatest létrehozására felhasznált mintegy 1830-1880 kg széndi-oxidot az élőfakészlet és fater-mékek rövidebb-hosszabb ideig szerves anyagaikban tárolják. Ezen tárolási idő több száz év is lehet (pl. gerendaházak, bútorok), de a tűzifa esetében csak 2-3 év. A széndioxid-forgalom a fa esetében, az 1. táblázat – A vágáslap feletti  élőfa készlet szárazanyag-tartalma és a benne tárolt szénmennyiség tonnában Fafaj Élőfakész-let 106 m3 Sűrűség t/m3 Száraz a. 106 t Széntart. % Szénkészlet 106 t Tölgy 82,2 0,570 46,854 49,4 23,146 Cser 42,5 0,570 24,825 49,4 11,967 Bükk 39,1 0,558 21,818 48,5 10,582 Akác 39,3 0,627 24,641 49,5 12,197 Gyertyán 17,8 0,630 11,214 49,0 5,495 Nemes nyár 12,8 0,350 4,480 49,7 2,227 Hazai nyár 8,3 0,400 3,320 49,7 1,650 Többi lombos 34,1 0,540 18,414 49,8 9,170 Fenyő  50,3 0,430 21,629 49,8 10,771 Összesen 326,4  176,595  87,205 18                                            2003. JÚNIUS emberi beavatkozás ellenére is zárt körfolyamat, ugyanis az elhasznált fatermékekből az elégetés, vagy a biológiai lebomlás során csak annyi széndioxid kerül vissza a légkörbe, mint amennyi az élő fába évtizedek alatt beépült. Az erdő és a fa szerepe az üvegházhatást elsősorban kiváltó széndioxid esetében tehát kettős:  • ha nagy mennyiségű erdővel rendelkezünk, akkor ezen faállományok folyamatosan elnyelik és tárolják a széndioxidot, • továbbá a faanyag elégetésekor vagy lebontá-sakor a fosszilis energiahordozókra (pl. kőszén) jellemző többlet széndioxid nem keletkezik (tehát csak a lekötött mennyiség kerül vissza a légkörbe).  Környezetvédelmi szempontból tehát rendkívül fontos, hogy megfelelő információk-kal rendelkezzünk az élőfakészletekben megkö-tött és tárolt szén mennyiségéről.    Az élőfakészletben megkötött és tárolt szén mennyisége  1 tonna faanyag képződéséhez az élőfa átlagosan 1851 kg széndioxidot használ fel, fafajonként kis eltéréssel. Ha meghatározzuk a hazai erdők élőfakészletének szárazanyag tartal-mát, akkor megbecsülhető a fafajonként tárolt széndioxid mennyiség. A szárazanyag (Sz) a bázissűrűség (ρb) és az élőfakészlet (V) szorzataként határozható meg: VSz b ⋅= ρ      élőlőnedvob Vm=ρ , [1]  A számításokat az 1. táblázatban össze-geztük. (A ρb és a széntartalom értékei Molnár 1999, a V értékek az Állami Erdészeti Szolgálat 2002 adatai). A fafajonkénti elemzés azt mutatja, hogy a széndioxid-tárolás szempontjá-ból a lassan növő értékes, keménylombos fafajok a meghatározóak. Területi elter-jedésüknél nagyobb szén-készlettel a tölgyesek (27%), a cseresek (14%) és a bükkösök (12%), területi arányuknak megfelelő szénkészlettel a gyertyánosok (6%) és az egyéb lombos fafajok (10%) rendelkeznek, míg kevesebbel az akácosok (14%), a nyarasok (4%) és a fenyvesek (13%). Ha az 1 m3 átlagos élőfakészletre vetítjük a széndioxid-megkötést, ill. széntárolást, akkor ez utóbbi értéke átlagosan 267kg/m3. Ebből meghatározható az éves folyónövedékben lekötött széndioxid, ill. széntárolás nagysága: vagyis a 11,973 millió m3 éves folyónövedékben lekötött szén mennyisége mintegy 3,2 millió tonna. Führer (1994) vizsgálatai szerint a vágás-lap-feletti élőfakészletben az összes dendro-massza széntartalmának 57%-a, a gyökérzetben és a tuskóban 41%-a, míg a levélzetben a maradék található. Ez alapján 2001 január elsején a magyarországi erdők dendromasszájá-nak szénkészlete mintegy 154 millió tonnára becsülhető (2. táblázat).   Összefoglalás Környezetvédelmi szempontból kiemel-kedő szerepe van a következő szénforgalommal összefüggő erdészeti jellemzőknek: • A magyarországi erdők vágáslap feletti élőfa-készletének szárazanyag-tartalma 177 millió tonna, a benne megkötött és tárolt szén mennyisége pedig közel 87 millió tonna. • Erdeink évente csaknem 3,1 millió tonna sze-net építenek be szervesanyagukba és vonják azt ki széndioxid formájában a légkörből, ez körülbelül 15 %-a az ország éves szénkibo-csátásának.   Irodalomjegyzék 1. Állami Erdészeti Szolgálat 2002. Magyarország erdőállományai 2001. Budapest.  2. Führer E. 1994. A klímaváltozás és a szénforgalom összefüggése az erdőgazdálkodásban, Biotechnoló-gia és környezetvédelem, 1. sz.  3. IPCC-WGI 2001. Climate Change 2001. The scientific basis. Cambridge University Press, Cambridge, UK.  4. Molnár S. 1999. Faanyagismeret Mezőgazdasági Szaktudás Kiadó, Budapest,  2. táblázat – A teljes dendromassza széntartalma 2000-ben. Dendromassza részei % millió tonnaVágáslap feletti élőfakészlet széntartalma 56,6 87,205 Tuskó és gyökérzet széntar-talma  41,2 63,497 Levélzet széntartalma  2,2 3,343 Összesen 100,0 154,045 FAIPAR LI. ÉVF. 2. SZÁM  19 5. OBERLE, B. et al. 1989. Waldzerstörung und Klimaverenderung, Ambio, Beratungsgemeinschaft in Angewandte Umweltwissenschaften, Zürich.  6. SCHULZE, E.-D. 2002. Die Bedeutung der naturnahen Waldwirtschaft für den globalen CO2-Haushalt, AFZ-Der Wald, 20/2002.     Lombos fafajok ortotróp szilárdsága és rugalmassága I. rész: elméleti alapok, kísérleti módszerek Bejó László, Láng Elemér, Szalai József , Kovács Zsolt, Divós Ferenc  Orthotropic strength and elasticity of hardwoods. Part I.: theoretical background, experimental methods. The orthotropic nature of the strength and elastic characteristics of five hardwood species was investigated. The purpose of the study was to establish a database that may be used for modelling the mechanical properties of structural wood based composite products. The study involved the determination of shear strength, compression strength and elasticity of solid wood, as well as the dynamic MOE of structural veneers. Theoretical and empirical models were fit to the experimental data to describe the dependence of the strength and stiffness values on the ring and grain orientation of solid wood and the grain orientation of veneer. The first part of the article describes the theoretical background and the experimental methods used in this study.  Keywords: Hardwoods, Strength and elasticity, Orthotropy, Modelling  Bevezetés Az ismertetett munka egy nemzetközi kutatóprogram része, melynek célkitűzése a faalapú szerkezeti célú kompozitok alapanyag-tulajdonságainak felmérése, és az alapanyag-bázis kiszélesítése alacsony értékű, gyorsan növő, lombos fafajok bevonásával a fejlesztési majd a gyártási folyamatokba. A kutatás alap-feltevése az volt, hogy ha az alapanyag ortotróp mechanikai tulajdonságai ismertek, azokból – a tulajdonságok megmunkálás közbeni változását is figyelembe véve – szimulációs modellek segítségével előre jelezhetők a kompozitok mechanikai tulajdonságai is. A modellek kifejlesztéséről, és a szimulációs tanulmány eredményeiről egy korábbi publikációban már számot adtunk (Bejó és Láng 2003). Cikkünk-ben szeretnénk ismertetni a szimuláció alapját képező, a mechanikai tulajdonságokat tartalma-zó adatbázisok felépítését szolgáló kísérleti munkát, a mechanikai tulajdonságok irányfüg-gését leíró modelleket, és – cikkünk folytatásá-ban – bemutatni a kísérletek eredményeit.  A kutatás során a következő szilárdsági és rugalmassági paramétereket vizsgáltuk: • Nyírószilárdság a rost- és évgyűrű-orientáció függvényében, • Nyomószilárdság és rugalmassági modulusz a rost- és évgyűrű-orientáció függvényében,  θϕ L(x1) T(x3)R(x2)x3’x1’ x2’1. ábra – Az anatómiai főirányok és az elforgatott globális koordinátarendszer Dr. Bejó László Ph.D. főmunkatárs, NyME Fa- és Papírtechnológiai Int., Dr. Láng Elemér associate prof., West Virginia University, Dr.habil Szalai József CSc. egy. tanár, intézetigazgató, NyME Műszaki Mechanika és Tartószerkezetek Int. Dr. habil Kovács Zsolt CSc., egy. tanár, intézetigazgató NyME Terméktervezési és Gyártástechnológiai Int., Dr. Divós Ferenc egy. docens, NyME Roncsolásmentes Faanyagvizsgálati Laboratórium 

A magyarországi erdők élőfakészletében tárolt szén mennyisége = The amount of carbon stored in the live matter in Hungarian forests

Abstract

Similar works

Full text

Available Versions

Repository of the Academy's Library