S abnormálně vysokými koncentracemi nebezpečných částic v ovzduší vědec Michal Vojtíšek z Technické univerzity v Liberci počítal. Když však přístroj při měření nebezpečných nanočástic zaznamenal v oblasti pražského Spořilova v kopci směrem k D1 až milion částic na krychlový centimetr, trochu překvapený byl. Tyto hodnoty jsou totiž srovnatelné s koncentracemi částic v neředěných výfukových plynech modernějších motorů...
Vědce sdružené v projektu MEDETOX zajímají jak situace v době kolon (tzv. kongescí), tak v plynulém provozu. Měří hlavně velmi malé částice včetně nebezpečných nanočástic, které běžně používané přístroje nejsou schopny zachytit a zatím pro ně neexistují ani limity. Informace o znečištění, které v unikátním projektu naměří, pak počítač napojený na GPS lokátor spojí s konkrétním místem. Výzkum, který v rámci projektu Medetox probíhá již rok a půl, se minulý týden ve čtvrtek nejvíce zaměřil na hustě obydlenou oblast pražského Spořilova, kde se sbíhá několik komunikací v jednu a denně tu projedou tisíce kamionů. ČESKÁ POZICE byla při tom.
Dopoledne na Městském okruhu
Vědci měří hlavně velmi malé částice včetně nebezpečných nanočástic, pro které zatím neexistují limityVedoucí měřicí části projektu Michal Vojtíšek a další vědci nasedají u Akademie věd v pražské Krči do žlutého renaultu. Vůz navenek nevypadá nijak zvláštně, jen má z boku z okénka vyvedené dvě sondy, které absorbují okolní částice. Zařízení uvnitř dodávky dovede v reálném čase poskytovat informace o reálných emisích, tedy o tom, jaké látky se vyskytují ve výšce 1,5 metru nad zemí (Český hydrometeorologický ústav běžně měří pouze takzvané imise, tedy znečištění v blízkém i vzdálenějším okolí zdroje).
Vyrážíme směrem na Městský okruh, po kterém jezdíme celé dopoledne. I když „jezdíme“ je možná trochu nadsazené, protože v době ranní špičky se tudy automobily spíše plouží... Mezi jednotlivými měřeními jsme se od Vojtíška dozvěděli nejen detaily o projektu a způsobu měření, ale i o tom, proč pražský Spořilov není zrovna ideálním místem pro život.
ČESKÁ POZICE: Jak přístroj pro měření velmi malých částic funguje a kolik lidí ho obsluhuje?
VOJTÍŠEK: Používáme několik mobilních testovacích zařízení, která umožňují provádět měření emisí v reálném čase, a postupně chceme vytvořit prototyp. Během tohoto týdne (22. až 26. dubna – pozn. red.) jsme provedli několik měření se zařízením instalovaným přímo ve výfukovém systému staršího nákladního vozu, která nám umožní určit přesné složení látek vylučovaných motorem v reálném provozu. Nákladní vůz řídím já a se mnou jezdí jeden kolega, který ovládá přístroje. Toto měření jsme dělali už v minulosti, jen s novějšími typy nákladních vozů.
- O tomto typu měření ČESKÁ POZICE informovala v článku V kolonách jsou emisní normy k ničemu.
ČESKÁ POZICE: K čemu používáte žlutý renault?
VOJTÍŠEK: Zařízení instalované v této dodávce je schopno měřit, jaké jsou koncentrace pevných částic nad vozovkou – z toho se dá poznat příspěvek dopravy, protože nad vozovkou je doprava jejich hlavním zdrojem. Používáme ho spolu s čidly CO2, abychom mohli vyprodukované emise přepočíst na kilogram paliva. A zároveň používáme systém GPS, abychom mohli naměřené koncentrace vztáhnout ke konkrétní lokalitě. Na Městském okruhu v Praze se nyní provádí tento typ měření vůbec poprvé.
ČESKÁ POZICE: Městský okruh a Spořilov jste si vybrali proto, že jste tu problém očekávali?
VOJTÍŠEK: Problém Spořilova jsme začali studovat, protože místní obyvatelé měli obavy o emise z tranzitní kamionové dopravy. Proto jsme si trasu projeli a analyzovali, odkud se tranzitní kamionová doprava bere. Lokalita je to opravdu trochu nešťastná, protože se tu shlukuje všechna tranzitní doprava, která přijíždí od severu a východu od Ústí nad Labem, Mladé Boleslavi či Hradce Králové. Než odjede dále z Prahy po D1 na Brno nebo na Plzeň či Karlovy Vary, shromažďují se všechny kamiony na jedné silnici. Nejhorší je situace právě v oblasti Spořilova.
ČESKÁ POZICE: Proč právě zde?
VOJTÍŠEK: Protože je tu ve směru na D1 stoupání, kde kamiony jezdí většinou na vysoký výkon či na plný plyn. Během laboratorních měření, která jsme provedli již dříve, jsme zjistili, že pokud je motor provozován na nízká zatížení, téměř na volnoběh, který odpovídá popojíždění v zácpě, tak při následném zvýšení výkonu jsou emise částic mnohonásobně vyšší, než povolují normy. Vyšší jsou i emise rakovinotvorných polycyklických aromatických uhlovodíků, například benzo(a)pyrenu. Příčinou je pravděpodobně to, že popojížděním v zácpách se katalyzátory a vnitřek spalovacího prostoru ochladí a ve výfukovém potrubí se nashromáždí množství částic, které se následně najednou uvolní při jízdě na plný plyn například právě do spořilovského kopce.
ČESKÁ POZICE: Jaký vliv má na výsledky vašeho měření počasí? Když je dnes slunečno a není inverze, tak se obyvatelé Spořilova o své zdraví tolik bát nemusejí, ne?
VOJTÍŠEK: Takhle to bohužel nefunguje. Zde je třeba rozlišovat emise a imise. Hydrometeorologický ústav nám poskytuje informace o imisích, tedy jaká je situace v okolí zdroje znečištění. Emise se naproti tomu měří přímo u zdroje znečištění. Imise jsou tedy horší během inverzí, kdy při zemském povrchu je vzduch teplejší než ve výšce, a znečištění se tak drží u země. Emise, tedy to, co opouští výfukové potrubí motoru, ale naopak mohou být horší, když je jasno a vzduch u země je studený.
ČESKÁ POZICE: Na výsledky je po pár dnech měření brzy, ale přesto: objevila se již nyní nějaká nadlimitní situace, která vás překvapila?
VOJTÍŠEK: Nedá se říct vyloženě nadlimitní, protože současné limity koncentrace škodlivin v ovzduší jsou nastaveny pro celkovou hmotnost částic menších než 2,5 mikrometru (PM2,5) nebo menších než 10 mikrometrů (PM10). My s našimi přístroji umíme měřit i částice o dva až tři řády menší, tedy v jednotkách a desítkách nanometrů, takzvané nanočástice, které jsou produkovány právě spalovacími motory. Ty se pak usazují v plicích a mají schopnost pronikat buněčnou membránou do krevního oběhu a přispívat ke vzniku rakoviny, astmatu či infarktu.
- O nebezpečí nanočástic ČESKÁ POZICE informovala v článku Nanočástice: Technologický zázrak, nebo hrozba pro lidské zdraví?
ČESKÁ POZICE: Pro nanočástice sice ještě žádné závazné limity stanoveny nejsou, zkoušel jste přesto právě naměřené hodnoty orientačně porovnávat s jinými výsledky nebo referenčními oblastmi?
VOJTÍŠEK: Porovnával jsem výsledky ze Spořilova – ale prozatím opravdu jen orientačně – s naměřenými hodnotami na trase Liberec-Praha. Tam se naměřené koncentrace pohybovaly kolem deseti tisíc částic na krychlový centimetr, zatímco na pražském Městském okruhu to může být kolem sta tisíc a ve Spořilovském kopci jsme naměřili dokonce až milion částic na krychlový centimetr. A to už je srovnatelné s koncentracemi částic v neředěných výfukových plynech modernějších motorů. Koncentrace byly tedy velmi vysoké, ale bylo to jen jedno měření, které budeme vícekrát opakovat, než vyvodíme nějaký obecný závěr.
ČESKÁ POZICE: Jaký mají tyto částice dosah? Na Spořilově jsou obytné domy, které jsou od komunikace vzdálené i jen maximálně několik desítek metrů...
„Prokazatelně negativní vliv na zdraví má pobyt do sta metrů od frekventované silnice“VOJTÍŠEK: Ty částice jsou opravdu velmi malé, takže nesedimentují tak rychle jako částice velké. Představit si to lze tak, že štěrk vám na zem dopadne ihned. Písek už pomaleji, drobné piliny ještě pomaleji, jemný prach o mnoho pomaleji. A nanočástice se ve vzduchu drží opravdu velmi dlouho. Na druhou stranu, se vzdáleností od silnice se jejich koncentrace snižují. Studie, které poukazují na spojení vyššího rizika infarktu a dlouhodobého pobytu poblíž frekventované komunikace většinou počítají se vzdáleností do 200 metrů od silnice, prokazatelně negativní vliv na zdraví má pobyt do sta metrů od frekventované silnice. Ta je definována počtem deseti tisíc a více průjezdů vozidel za den.
ČESKÁ POZICE: Co se s naměřenými hodnotami děje dále?
VOJTÍŠEK: MEDETOX je komplexní projekt zahrnující nejen sběr materiálu, ale i jeho vyhodnocování. My sebrané materiály předáváme nejrůznějším pracovištím, například Ústavu experimentální medicíny Akademie věd ČR. Tam je v laboratořích podrobí analýze toxicity a zdravotních rizik, která emise z vozů mohou způsobovat v interakci s člověkem.
ČESKÁ POZICE: Kdy bude hotové definitivní vyhodnocení celého projektu a jak s ním naložíte? Předkládáte výsledky svých výzkumů například vládě nebo pražskému magistrátu?
VOJTÍŠEK: Projekt začal před rokem a půl a bude trvat ještě tři a půl roku. Vlastní výsledky, které budou zahrnovat nejen naše měření, ale i výsledky toxikologických rozborů, budeme publikovat až tak za rok či dva. Výsledky jinak prezentujeme v impaktovaných časopisech a na odborných konferencích. Dílčí výsledky jsem nabízel také Odboru ochrany ovzduší ministerstva životního prostředí, nevím ale, jak s nimi naloží.
Výzkum je z větší části hrazen z peněz od Evropské unie a účastní se ho vědci především z Ústavu experimentální medicíny Akademie věd ČR a Technické univerzity v Liberci. Předmětem projektu je měření toxicity emisí z naftových motorů v reálném městském provozu se zaměřením na situaci v Praze.
Aplikace výsledků výzkumu by měla vést ke zlepšení legislativy Evropské unie v oblasti regulace motorových emisíStandardní testovací cykly prováděné v laboratorních podmínkách neposkytují skutečný obraz emisí z vozidel v reálném provozu, proto má být v rámci projektu vytvořen prototyp mobilního testovacího zařízení, které bude jednak provádět měření základních složek emisí v reálném provozu, a jednak bude emise vzorkovat pro následné biologické, respektive toxikologické testy. Hodnocení zdravotních rizik emisí bude založeno především na interakci emisí s modelovými biologickými systémy, a nikoli pouze na chemické analýze jejich složek.
Hlavním cílem projektu je využití existujících metod analýzy toxicity komplexních směsí pro hodnocení motorových emisí v reálném provozu. Aplikace jeho výsledků by měla vést ke zlepšení legislativy Evropské unie v oblasti regulace motorových emisí.
