V atmosférickém aerosolu se vyskytují částice ve velikosti od několika nanometrů až po desetiny mikrometrů. Zatímco hrubé částice, větší než jeden mikrometr, dominují v minerálním prachu, v mořské soli a v prachu biologického původu (pylová zrna, bakterie, spory), jemné částice menší než jeden mikrometr vznikají sekundárně z plynů jako jsou sírany či dusičnany a z organického uhlíku, nebo při spalovacích procesech - např. elementární uhlík (saze). Velikostní frakce ultrajemných částic menších než 0,1 mikrometru je hojně zastoupena u elementárního uhlíku, zvlášť v městských oblastech. Navíc se předpokládá, že částice sazí jsou nebezpečné, protože na sebe váží a přenášejí stopová množství toxických sloučenin jako jsou těžké kovy a polycyklické aromatické uhlovodíky (PAU). Koncentrace těchto částic je velmi proměnná a vykazuje významná denní a týdenní kolísání, zvlášť v oblastech s dopravní zátěží.

Scanning Mobility Particle Sizer

Obrázek 1:
Gunter Löschau, LfULG (Saská státní agentura pro životní prostředí, zemědělství a geologii)

V současné době se stává expozice jemným částicím předmětem zájmu veřejného zdravotnictví. Jemné částice se mohou ukládat hluboko v plicích a způsobovat kardiovaskulární a respirační onemocnění. Do dnešní doby neexistují žádné právní předpisy pro stanovení jejich koncentrace v ovzduší. Limity hmotnostní koncentrace, stanovené pro částice PM10 a PM2,5, nejsou vhodné pro jemné a ultrajemné částice, protože jsou malé a přispívají k hmotnostní koncentraci PM10 a PM2.5 jen málo. Lepším ukazatelem expozice jemným částicím se zdá být počet částic, t.j. jejich koncentrace v ovzduší (particle number concentration - PN). K tomuto stanovení jsou zapotřebí vhodná měřící zařízení, umístěná v sítích monitorujících kvalitu ovzduší. V současné době se měření velikostních frakcí jemných částic v městských oblastech provádí jen zřídka. V Evropě jsou tato měření většinou prováděna výzkumnými ústavy.

Proto budeme měřit v pěti městech evropských partnerů projektu UFIREG frakce částic v rozmezí 10 až 500 nanometrů. Protože kvalita měření je kritický bod, budeme v průběhu projektu důsledně porovnávat a kalibrovat všechna měřidla.

Particle number and size distribution at three different locations in Saxony

Obrázek 2:
Počet částic a distribuce podle jejich velikosti ve třech lokalitách v Sasku
(modifikováno podle Löschau et al., Air Quality Control 71 (2011) Nr. 1/2

Odhad dopadu ultrajemných částic (UFP) na lidské zdraví

Epidemiologické a toxikologické studie naznačují, že nepříznivé účinky UFP mohou být v porovnání s účinky hrubších částic větší, nebo mohou působit nezávisle. Jak již bylo uvedeno výše, jemné částice na sebe mohou vázat stopová množství toxických sloučenin. Tyto sloučeniny mohou narušit plicní tkáň a přes sliznici proniknout až do krevního oběhu. I když ne všechny jemné částice jsou ve své podstatě toxické, existují důkazy, že mohou v plicích iniciovat oxidační stress. Oxidační stress je proces, který mění chemické procesy v buňce, vyvolává známky zánětu a spouští kaskádu zdravotních problémů. Ultrajemné částice jsou natolik malé, že mohou proniknout přes plicní membrány a dostat se do krevního oběhu. Kromě reakcí imunitního systému mohou vyvolat např. zahuštění krve, což zvyšuje riziko vzniku infarktu a mozkové mrtvice. UFP mohou být krevním oběhem  transportovány do různých orgánů – jater, srdce. Zvláště ohrožení jsou starší lidé a jedinci trpící chronickým onemocněním (srdeční choroby, diabetes).

Obrázek 3:
Profil depozice částic v dýchacích cestách

Nicméně informace o zdravotních účincích jemných částic jsou stále omezené, zejména na geografické bázi. Tento projekt bude zkoumat krátkodobé účinky velikostních frakcí jemných částic na úmrtnost a nemocnost v Německu, České republice, Slovinsku a na Ukrajině. Projekt si klade za cíl zvýšit vnímání zdravotních rizik expozice jemným prachovým částicím a zohlednit je při rozhodování politiků a zástupců institucí činných v oblasti péče o zdraví a životní prostředí cílových regionů.

Partner Partner