Unikátní vzducholoď měří znečištění ovzduší nanočásticemi

Vědci porovnají výsledky měření stanice za desítky milionů korun ve městě automobilů Mladé Boleslavi s průmyslovou Ostravou.

Měření vertikálního profilu znečištění zajišťuje rádiem řízená vzducholoď s dosahem asi pět kilometrů. | na serveru Lidovky.cz | aktuální zprávy foto: © CENATOXČeská pozice
Měření vertikálního profilu znečištění zajišťuje rádiem řízená vzducholoď s dosahem asi pět kilometrů. | na serveru Lidovky.cz | aktuální zprávy

Obyvatelé větších a průmyslových měst často ani nepotřebují jemné přístroje, aby poznali, že vzduch je plný takzvaného smogu. Jenže definice smogu není jednoznačná. V průmyslové Ostravě totiž lidé vdechují zcela jiné částice než například v Praze, kde je hlavním zdrojem znečištění doprava.

Běžné stanice, které měří přítomnost znečišťujících látek v ovzduší, jsou schopné zachytit jen větší prachové částice. Jenže vědci zjistili, že nejvíce jedovatých a karcinogenních látek se váže zejména na jemnější nanočástice. Nyní se chystají využít unikátní technologii, která je dokáže cíleně zachytit. A umí zjistit i původ znečištění.

Rozhoduje toxicita

Přítomnost nebezpečných látek v ovzduší sleduje a hodnotí Český hydrometeorologický ústav (ČHMÚ). V takto malých částicích však přesný obsah toxických látek měřit neumí. Běžné přístroje měřící kvalitu ovzduší zachytí nespecificky všechny prachové částice o velikosti pod 10 mikrometrů (PM10) či ty menší než 2,5 mikrometru (PM2,5).

ČHMÚ sleduje kvalitu ovzduší s možným dopadem imisí na zdravotní stav obyvatelstva zejména vyhodnocováním hodinových koncentrací oxidu siřičitého (SO2), oxidu dusičitého (NO2), suspendovaných částic (PM10), osmihodinových klouzavých koncentrací oxidu uhelnatého (CO) a hodinových koncentrací a osmihodinových klouzavých koncentrací přízemního ozonu (O3).

Vědci však zjistili, že velikost částic vůbec nerozhoduje. Mnohem důležitější je jejich toxicita – jaké látky se na tyto prachové částice vážou. Přišli na to, že nebezpečné látky, například polycyklické aromatické uhovodíky, se vážou spíše na částice o velmi malém průměru než na větší. A to dokonce na nanočástice o průměru od jednoho do sta nanometrů, které běžné přístroje vůbec nejsou schopné zachytit.

Větší množství objemnějších prachových částic bývá často méně toxické než menší množství jemnějších„Větší množství objemnějších prachových částic bývá často méně toxické než menší množství jemnějších. U nanočástic neplatí pravidlo, že čím větší množství, tím větší účinek. Současné hygienické normy jsou tedy splněny, ale přesto je vzduch plný jedů,“ upozorňuje Jan Topinka z Ústavu experimentální medicíny Akademie věd.

Měření založené na přítomnosti látek PM10 tedy podle něho vlastně nevyhovuje a doporučuje změnit normy. Topinka však zároveň dodává, že přístroje zachycující jemnější částice jsou velmi drahé. V době nedávno oznámených vládních škrtů, které se dotkly také provozu ČHMÚ, si je ústav rozhodně nemůže dovolit.

Unikátní technologie

Tým vědců z Akademie věd a Přírodovědecké fakulty Univerzity Karlovy má nyní k dispozici unikátní technologii, která dokáže rozpoznat i velmi malé částice. A také určit jejich původ. Lze jí například prokázat, zda je v jednotlivých městech původcem znečištění spíše doprava, průmysl, či lokální topeniště.

Měření se již uskutečnilo loni na podzim v Ostravě a nyní se vyhodnocují jeho výsledky. Právě v Ostravě se léta vedou spory, zda za nepříznivé ovzduší můžou pouze průmyslové podniky. Nyní by se to mohlo blíže a exaktně prokázat, což by pomohlo snadnějšímu nastavování preventivních a regulačních opatření.

Tento týden se stanice přesune do Mladé Boleslavi, která se stejně jako Ostrava každoročně potýká se smogem, i když nikoli stejně často a v takové míře. Původ znečištění je však jiný. Předpokládá se, že pochází především z intenzivní dopravy a lokálních topenišť v okolí. Není tu těžký průmysl, přímý vliv automobilky Škoda Auto se nepředpokládá. Mladá Boleslav proto bude sloužit především jako referenční, kontrolní lokalita pro porovnání s Ostravou.

„Měření bude probíhat jak na místním atletickém stadionu, tak na dalších místech ve městě. Součástí bude i měření vertikálního profilu znečištění s použitím rádiem řízené vzducholodi s dosahem asi pět kilometrů,“ popisuje okolnosti měření Jan Hovorka z Přírodovědecké fakulty Univerzity Karlovy, který má technologii na starosti. Souběžně se budou provádět také velkoobjemové odběry prachových částic PM2,5 s cílem blíže charakterizovat zdroje znečištění.

Nasbírané materiály budou následně odeslány do laboratoře Akademie věd, kde bude podrobněji analyzována jejich toxicita. Část vzorků vědci pošlou k dalším analýzám do laboratoří Lawrence Livermore National Labs v kalifornském Berkeley.

O toxicitě nanočástic nevíme téměř nic

Měření znečištění ovzduší je jen jednou částí rozsáhlého výzkumu podpořeného grantem Grantové agentury České republiky. Celý výzkum s názvem CENATOX má za úkol zkoumat reálnou toxicitu nanočástic ve vnějším ovzduší a na ně vázaných organických látek. Vychází z potřeby lépe poznat takzvané nanomateriály, které jsou používané v řadě průmyslových odvětví.

Ukázalo se také, že některé látky, které jsou ve své běžné formě nezávadné, jsou ve formě nanočástic toxické„Tyto částice s sebou nesou zvýšenou potřebu hlubšího porozumění jejich interakce s živými organismy. Tato potřeba je dána především unikátními vlastnostmi nanočástic plynoucími z jejich malých rozměrů, a tím i schopností pronikat v organismu do tkání i buněk,“ vysvětluje Jan Topinka z Akademie věd.

Ukázalo se také, že některé látky, které jsou ve své běžné formě nezávadné, jsou ve formě nanočástic toxické. Jsou schopné cestovat přes tkáně až do buněk či placenty a přenášet se i do dalších generací. (Více informací o nebezpečí nanočástic přinesl pořad České televize Nedej se.)

Nanočástice vznikají například v důsledku spalování při průmyslové výrobě a z dopravy, proto se část výzkumu zaměřuje na znečištěná města. Dnes jsou však běžně používané také při výrobě kosmetických výrobků či potravin. V uvádění výrobků s obsahem nanočástic na trh Česká republika exceluje, vůbec se však dosud nezabývala jejich důsledky na lidský organismus. Nově vznikající obor nanotoxikologie se snaží tuto propast překlenout.

CENATOX

Nově vytvořené mezioborové Centrum excelence pro základní výzkum v nanotoxikologii (CENATOX) je sedmiletý projekt (2012 až 2018), který sdružuje šest pracovišť: Výzkumný ústav veterinárního lékařství v Brně, Ústav analytické chemie AV ČR v Brně, Ústav experimentální medicíny AV ČR v Praze, Přírodovědecká fakulta Univerzity Karlovyv Praze, Ústav chemických procesů AV ČR v Praze a Ústav živočišné fyziologie a genetiky AV ČR v Liběchově. Část projektu se týká sběru materiálu po znečištěných oblastech ČR. Odběry se již uskutečnily v Ostravě, v době od 12. do 28. února se přesunuje do Mladé Boleslavi.


vlak nanocastice a zdravi 10:12 14.2.2013
Jan Charvát nano 11:45 14.2.2013

Počet příspěvků: 2, poslední 14.2.2013 11:45 Zobrazuji posledních 2 příspěvků.