CENATOX v Mladé Boleslavi- co se můžeme dozvědět ?

Po úvodní informaci k termínu konání, tedy 12. - 28. 2. a stručnému představení projektu CENATOX- Centra excelence v nanotoxikologii, pokračujeme bližším popisem aktivit, jejichž prostřednictvím se lze v budoucnu dozvědět množství velmi užitečných informací, s kterými lze dále pracovat.

Nejprve se vraťme k související části příspěvku Projekt CENATOX . Zmínili jsme, že jedna z jeho „větví“ se zabývá charakterizací a studiem toxicity antropogenně, tedy člověkem produkovaných velmi jemných částic v ovzduší. Standardně se v rámci státní imisní sítě provozované Českým hydrometeorologickým ústavem (ČHMÚ) na vybraných lokalitách měří koncentrace „hrubší“ frakce částic velikostní frakce do 10 µm- PM₁₀ (celkem jsou v ČR i jinými provozovateli měřeny na 157 lokalitách). Koncentrace jemnější frakce do 2,5 µm- PM_2,5, která se dostává hlouběji do plic, se měří na mnohem menším množství stanic. Ve Středočeském kraji jsou takové pouze 3. V Berouně, na Kladně- ve středu města a v Nymburku. Pro PM_2,5 byl stanoven roční cílový imisní limit 25 µg/m^-3, kterého by mělo být dosaženo 31. 12. 2014. Situaci ČR v roce 2011 ukazuje pole ročních koncentrací PM_2,5 v příloze.

V rámci CENATOXu budou v Mladé Boleslavi historicky poprvé stanovovány koncentrace nejen PM_2,5, ale i částic menších než 1 µm- PM_1,0, které už se standardně neměří nikde a dokonce i ty ještě menší. Umožní to zejména 3 typy zařízení: 

Vzducholoď:

Tato dálkově řízená vzducholoď s operačním rádiem cca 5 km má užitečný vztlak 9 kg. Nese pouze přístroje k měření: Teploty, relativní vlhkosti, počtu částic v rozsahu 20 nm – 10 000 nm a současně koncentrací PM_1,0, PM _2.5 a PM₁₀. Všechna měření se dějí se vteřinovým rozlišením- záznamem! Jeden letový den vzducholodi stojí cca 20 tisíc Kč a je plánováno zhruba pět dní jejího provozu. Létat může pouze tehdy, nebude-li silně sněžit/ pršet, resp. nebude-li vát silný vítr. Za technickou stránku a zpracování dat letových měření atmosférického aerosolu bude odpovědný řešitelský tým RNDr. Jana Hovorky, Ph.D. z Přírodovědecké fakulty Univerzity Karlovy  v Praze.

Hlavní stanice- kontejner:

Stanice stejného řešitelského týmu. Kromě jiného obsahuje velkoobjemový kaskádní vzorkovač, který třídí částice v ovzduší podle jejich velikosti. Vzorky jsou nasávány z výšky cca 3 metry nad terénem a frakce větší než 0,17 µm je zachytávána na polyuretanovou pěnu. Ultrajemná menší frakce pak na skleněné mikrovláknové filtry potažené PTFE- polytetrafluorethylenem, známějším jako teflon. Takto získané vzorky budou sbírány v intervalu zhruba každý den. Jejich část poputuje do laboratoří firmy ALS Czech Republic s. r. o., kde v nich stanoví koncentrace karcinogenních polycyklických aromatických uhlovodíků (kPAU) a připraví extrakty. Jejich genotoxicitu pak bude stanovovat na standardně užívaných modelech tým Ing. Jana Topinky, DrSc. z Ústavu experimentální medicíny AV ČR, v.v.i.  v Praze.   

Menší přenosná zařízení:

V Mladé Boleslavi budou rozmístěny na cca osmi lokalitách. Tým RNDr. Hovorky jimi bude sledovat zátěž PM₁₀  v konkrétních vybraných místech, např. v areálu škol. Vzorkovače Ústavu chemických procesů AV ČR, v.v.i.  budou sbírat vzorky velikostně segregovaného aerosolu pro další charakterizace, stejně jako přístroje Ústavu analytické chemie AV ČR, v.v.i. . Například zařízení RNDr. Pavla Mikušky, CSc. z této výzkumné instituce bude stanovovat obsah tzv. levoglukosanu, jehož přítomnost v PM_2,5 a PM_1,0 indikuje spalování biomasy (vzniká při hoření celulózy) v lokálních topeništích.

Samostatnou kapitolou je zpracování části získaných vzorků v kalifornských Lawrence Livermore National Labs v Berkeley. Zní to neuvěřitelně, ale analýza poskytne pro každou hodinu měřící kampaně údaje o koncentraci 27 prvků ve třech velikostních skupinách aerosolu. Velmi podrobná informace o elementárním složení aerosolu umožní, spolu s dalšími postupy, velmi přesný odhad jeho původu.

S jistým zjednodušením lze konstatovat, že:

1. Projekt CENATOX nám mimořádně podrobným způsobem umožní získat údaje o znečištění zimního ovzduší v areálu města. Menší zařízení zmapují situaci ve vybraných lokalitách, např. s vyšší koncentrací citlivých populací.
2. Po vyhodnocení vzorků nám projekt poprvé umožní získat bližší představu o zátěži obyvatel města karcinogenními polycyklickými aromatickými uhlovodíky (kPAU), které jsou dnes již konsensuálně považovány za nejnebezpečnější součást „polétavého prachu“.
3. Denní chod, vertikální i prostorová distribuce částic zachycená jednotlivými typy zařízení CENATOXu nám umožní blíže identifikovat hlavní zdroje znečištění v místě měření na Severním sídlišti. Termínem blíže je např. míněno- který typ dopravy je největší problém, jestli je potvrzen významný příspěvek z lokálních topenišť do areálu města, ev. odkud apod.

Využití takto získaných dat věnujeme některé z dalších příspěvků. Dodejme, že podobný projekt by nebylo možné realizovat bez iniciativy a pomoci náměstka pro životní prostředí ing. Jiřího Boušky a bez součinnosti magistrátu města i jím zřizovaných organizací. Za to jim patří dík.

David Hradiský, 12. 2. 2013