Jemné částice a nanočástice v ovzduší MB

Slíbili jsme podělit se s Vámi o několik prvních zajímavostí z měřící stanice Ústavu pro životní prostředí Přírodovědecké fakulty Univerzity Karlovy (Př UK) v rámci mladoboleslavské mise projektu CENATOX. Umožňují nám představit si blíže podstatu měření zhoršené kvality ovzduší a ukázat, jak se dál hodnotí její zdravotní závažnost.

Představme nejprve jednotlivé členy řešitelského týmu zodpovědné za management měření v MB. Za protokoly kontroly a zabezpečení kvality měření zodpovídá prof. RNDr. Martin Braniš, CSc. . Celkovou koncepci terénních měření a jejich organizační a technické zabezpečení má na starosti RNDr. Jan Hovorka, PhD. se svými studenty. Jan Hovorka vede přednášky o atmosférickém aerosolu a chemii ovzduší a životního prostředí a je zároveň vedoucím Laboratoře pro měření kvality ovzduší na PřF UK. Studentský tým tvoří doktorandi Mgr. Petra Pokorná, Mgr. Alexandra Baranová a Mgr. Michal Grégr a studenti magisterského stupně Jan Bendl, Veronika Dočekalová a Martina Píšová.

Již v předchozím příspěvku jsme popsali, že zařízení na odběr aerosolu s vysokým průtokem v hlavní měřící stanici u atletického stadionu Jana Železného nasává vzduch z výšky cca 3,5 m nad zemí. Pumpa ho čerpá rychlostí 900 litrů za minutu. Jak ukazuje obrázek č. 1 - aerosol (tedy cokoli jiného, než je plyn z ovzduší) prochází shora dolů soustavou trysek se zmenšujícím se průměrem, pod kterými jsou umístěny tzv. substráty- polyuretanové pěny (PUF). Mezi tryskou a pěnou je vždy určitá mezera a funguje to tak, že lehčí částice substrát- pěnu obtečou do další trysky nižšího patra a těžší částice, které " tu zatáčku nevyberou" se zachytí. Tím se aerosol segreguje. Tři černé pruhy na substrátu na obrázku č. 2 a v detailu na obr. č. 3 jsou za 24 hodin zachycené částice velikostní frakce PM_0,5 - PM_1,0 soustřeďující se na třech místech pod tryskami tohoto patra. Poslední patro je ultrafiltr ze skleněných vláken potažených teflonem, který zachytí veškeré zbylé částice aerosolu. Jak vypadá to, co se na něm v MB zachytilo za 24 hodin, vidíte na obrázku č. 4.

Jednotlivé substráty se v celém zařízení, tzv. kaskádním impaktoru, mění každý den dopoledne. Z rozdílu hmotnosti substrátů před a po expozici se stanoví hmotnost zachyceného aerosolu. Hmotnost substrátů se stanovuje vážením s přesností na 10 mikrogramů po 24 hodinové ekvilibraci za definovaných podmínek vlhkosti a teploty. Poté se substráty pečlivě zabalí do alobalu a několika plastových obalů, aby se vzájemně nekontaminovaly. Všechny se uloží do mrazicího boxu a jsou dále uchovávány při teplotách kolem -20 °C, aby nevytěkaly organické látky vázané na částice. Celkem se takto odebere série 14 vzorků + 2 kontrolní slepé vzorky (tzv. blanky). Tedy dvě série, kdy je se substráty nakládáno stejně jako s reálnými vzorky kromě spuštění pumpy. Tím se zjistí úroveň případné kontaminace a tyto budou použity jako „čistá“ kontrola.

Všechny vzorky poputují do akreditovaných laboratoří firmy ALS Czech Republic, s.r.o., kde v nich stanoví koncentrace 13 polycyklických aromatických uhlovodíků – PAU, evidovaných pro jejich toxicitu Americkou agenturou pro kontrolu životního prostředí US- EPA, z nichž je 8 tzv. prokazatelně karcinogenních - kPAU.  Ze vzorků se připraví extrakty k testování genotoxicity reálných boleslavských směsí. Toxicitu extraktů bude stanovovat na zavedených modelech- buněčných liniích odvozených z  lidské plicní tkáně skupina Ing. Jana Topinky, DrSc. z Oddělení genetické ekotoxikologie Ústavu experimentální medicíny AV ČR, v. v. i. v Praze. O tom v samostatném příspěvku, stejně jako co bude dále s dalším nasbíraným aerosolem.

David Hradiský, 19. 2. 2013