Znečištění ovzduší a zdraví: Benzo(a)pyren v České republice

Znečištění ovzduší benzo[a]pyrenem (BaP) patří k hlavním problémům kvality ovzduší v ČR. Do ovzduší se tato škodlivina dostává především z lokálního vytápění domácností, které se na celkových emisích benzo[a]pyrenu v celorepublikovém měřítku podílí více než 95 %. Okolo 5 % emisí pochází ze spalování rostlinného materiálu, z dopravy a z průmyslových zdrojů na Ostravsku.

Benzo[a]pyren (PaB) je polycyklická aromatická látka (PAU) přirozeně vznikající při spalování organických materiálů (300 až 600 °C). Za běžných podmínek jde o nažloutlou krystalickou látkou, špatně rozpustnou ve vodě, dobře rozpustnou v tucích a olejích. Přirozeně vzniká BaP při požárech, nebo vulkanické činnosti.

Co je Benzo[a]pyren?

Benzo[a]pyren je zástupce tzv. polycyklických aromatických uhlovodíků (PAU nebo angl. PAH). Jsou to organické látky sestávající pouze z atomů uhlíku a vodíku. Patří sem celá řada látek, které se nevyskytují jen v ovzduší, ale také ve vodě a půdě. BaP je zástupcem PAH, který má stanovený imisní limit pro ochranu zdraví. Monitorují se však i koncentrace dalších PAH a například poměry mezi koncentracemi různých PAH (tzv. diagnostické poměry) mohou pomoci při identifikaci možného zdroje znečištění.

Řada PAH má toxické, mutagenní a/nebo karcinogenní vlastnosti. Benzo(a)pyren (PaB) je aromatická organická látka vznikající při hoření organického materiálu. BaP nemá žádné komerční využití, vzniká jako vedlejší produkt řady průmyslových procesů, běžně se nachází v emisích uhelných elektráren, tabákovém kouři, výfukových plynech, i na grilovaných nebo uzených potravinách.

V atmosféře je relativně stabilní, navázán na pevné částice schopen přenosu na velké vzdálenosti. Rozkládá se vlivem slunečního záření i reakcemi s ozónem nebo NO2. V půdě je pevně vázán, neprosakuje do podzemních vod. V povrchových vodách je vázán na pevné částice, sedimentuje, rozkládá se vlivem slunečního světla i mikrobiální činností. Většina organizmů umí BaP metabolizovat.

Čtěte také: Životní Prostředí a jeho Znečištění

Zdroje emisí BaP

PAH vznikají zejména během nedokonalého spalování. Zdrojem emisí BaP je v České republice téměř výhradně sektor Domácností, konkrétně pak především vytápění ve starých typech kotlů na tuhá paliva (uhlí, dřevo). Ostatní zdroje jsou z celkového pohledu relativně nevýznamné, patří sem například spalování rostlinného materiálu, ale také některé průmyslové objekty, např. koksovny, které mohou mít výraznější vliv ve svém blízkém okolí. Dále je BaP obsažen také v cigaretovém kouři. PAH vznikají také přirozeně, například během lesních požárů nebo během sopečných erupcí.

Hlavní příčinou vysokého podílu emisí z lokálního vytápění domácností je spalování pevných paliv, především uhlí, v kotlích starších typů (odhořívací, prohořívací). Podle výsledků se v ČR v roce 2014 vytápění domácností tuhými palivy podílelo na emisích BaP z cca 96 %, průmysl cca 3 % a příspěvek dopravy byl cca 1 %. Z těchto dat je zřejmé, že vytápění domácností tuhými palivy je v oblasti tvorby emisí BaP závažným problémem kvality ovzduší v ČR, který může značně ovlivňovat zdraví téměř všech obyvatel ČR.

Podíl jednotlivých zdrojů na emisích BaP v ČR (2014)

Koncentrace BaP v ČR

BaP se dá považovat za v současnosti nejproblematičtější znečišťující látku v České republice. Koncentrace BaP na řadě míst překračují hodnotu imisního limitu, a to někdy i několikanásobně. Nejhorší je v tomto směru situace v severovýchodní části našeho území, a to částečně také kvůli dálkovému transportu znečištění z Polska, kde je na řadě míst situace ještě horší. BaP se může navázaný na částice šířit na velké vzdálenosti. Vzhledem k tomu, že je téměř výhradním zdrojem lokální vytápění, jsou koncentrace BaP v letních měsících téměř nulové.

V roce 2022 překročily roční průměrné koncentrace benzo[a]pyrenu imisní limit na cca 37 % stanic, tj. na 19 z celkového počtu 52 stanic s dostatečným počtem měření pro hodnocení, tj. 90% pokrytím daty. Stejně jako v minulých letech, i v roce 2022 byla nejvyšší hodnota roční průměrné koncentrace benzo[a]pyrenu (6 ng⋅m−3) zaznamenána na průmyslové stanici Ostrava-Radvanice ZÚ, kde tak byl roční imisní limit benzo[a]pyrenu překročen šestinásobně.

Nadlimitní hodnoty benzo[a]pyrenu byly naměřeny na všech stanicích v aglomeraci O/K/F-M, vyjma regionální venkovské stanice Ostravice-Golf (0,9 ng⋅m−3), která je umístěna ve volné krajině mimo zastavěnou obec. Mimo nejzatíženější oblast na severní Moravě jsou každoročně zaznamenávány vyšší koncentrace benzo[a]pyrenu na stanici Kladno-Švermov (2,9 ng⋅m−3); z pohledu úrovní koncentrací se jednalo o třetí nejhorší stanici v ČR. Nízké roční průměrné koncentrace benzo[a]pyrenu byly zjištěny opětovně v aglomeraci Brno, v Jihočeském kraji a v kraji Vysočina.

Čtěte také: Druhy dopravy a znečištění vody

Roční chod měsíčních koncentrací benzo[a]pyrenu jasně kopíruje působení emisí z lokálního vytápění, jejichž míru (nebo intenzitu) ovlivňuje počet topných dnů během topné sezóny, který určuje spotřebu paliv. Topné dny lze vyjádřit pomocí tzv. denostupňů. Na hodnotu roční průměrné koncentrace benzo[a]pyrenu na všech stanicích, která má stanovený imisní limit, mají zásadní vliv úrovně koncentrací v měsících během chladného období roku, jelikož v letních měsících jsou koncentrace benzo[a]pyrenu minimální - vyjma průmyslových stanic v aglomeraci O/K/F-M.

Dlouhodobý vývoj koncentrací a emisí v České republice

Koncentrace BaP v České republice dlouhodobě klesají, přesto na místech s nejvyšší koncentrací byl i v roce 2020, kdy byly koncentrace historicky nejnižší, imisní limit překročen téměř sedminásobně (Ostrava-Radvanice). Roční průměrná koncentrace benzo[a]pyrenu v průměru pro všechny stanice v roce 2022 svým poklesem nepatrně překonala rekordně nízké koncentrace v roce 2020, a byla tedy nejnižší za celou dobu měření, tj. od počátku druhého tisíciletí.

Koncentrace BaP velmi úzce korelují s teplotami v zimě (čím nižší, tím vyšší intenzita vytápění a vyšší emise BaP) a délkou topné sezóny (čím delší, tím více emisí BaP). Ke zlepšení situace je potřeba zejména snížit podíl vytápění na tuhá paliva ve starých kotlech, a to ideálně přechodem na jiný zdroj tepla (elektřina, tepelné čerpadlo, plynový kotel apod.) nebo alespoň výměna za nový automatický kotel na tuhá paliva. K tomu pomáhají například tzv. kotlíkové dotace.

Vliv Benzo[a]pyrenu na zdraví

Benzo[a]pyren má prokazatelně karcinogenní účinky a jeho roční imisní limit pro ochranu zdraví byl stanoven jako 1 ng⋅m−3. BaP je vysoce karcinogenní a mutagenní a má mj. negativní účinky na nervový a imunitní systém. Expozice BaP limituje tvorbu makrofágů - buněk, které jsou v těle zodpovědné za pohlcování cizorodých částic (bakterií, virů, odumřelých buněk apod.). BaP (a jeho metabolity v těle), jako vysoce karcinogenní látka, může přispívat ke vzniku nádorů. Metabolity BaP se totiž mohou vázat a reagovat s DNA a vést tak k tvorbě mutací.

Jak vyplývá ze studií prováděných týmem MUDr. Radima Šráma z Ústavu experimentální medicíny AV ČR, vysoká úroveň znečištění ovzduší na Ostravsku (a to zejména benzo(a)pyrenem vázaným na prachové částice), významně zvyšuje nemocnost dětí předškolního věku, výskyt astmatu u dětí a úmrtnost na kardiovaskulární onemocnění u dospělých. Znečištění má dlouhodobý efekt, zaznamenatelný od prenatálního období až po zkrácení průměrné délky života u dospělých.

Čtěte také: Hlukové znečištění a velryby

Ohrožuje zdravý vývoj plodu, je zde velké riziko onemocnění rakovinou a způsobuje podráždění nebo až popálení kůže. V molekulárně-epidemiologických studiích je prokázáno, že koncentrace vyšší než jeden nanogram benzo(a)pyrenu v metru krychlovém ovzduší poškozuje genetický materiál - DNA. Při koncentracích benzo(a)pyrenu nad 2,8 ng/m3 se v průběhu prvního měsíce těhotenství zvyšuje výskyt dětí s nitroděložní růstovou retardací a nízkou porodní hmotností. Důsledkem je pak v dospělosti zvýšený výskyt kardiovaskulárních onemocnění, diabetu, disfunkce ledvin a obezity.

Přeshraniční vlivy

Při pohledu na mapu imisních koncentrací BaP hustě obydleného Slezského vojvodství, které přímo hraničí s Moravskoslezským krajem, je možné vidět, že situace ohledně imisí BaP v tomto území je daleko horší než v Moravskoslezském kraji. Zatímco mapa ČR má nejtmavší místa s koncentrací > 2 ng/m3, tak na mapě Slezského vojvodství jsou nejsvětlejší místa s koncentrací 1,18-3,5 ng/m3 a na nejtmavších místech jsou imisní koncentrace více než 10,5 ng/m3. V Polsku je cca 60 % všech domácností vytápěno tuhými palivy, zejména černým uhlím, které obecně produkuje vyšší množství emisí BaP než jiná paliva.

tags: #znečištění #ovzduší #a #zdraví #benzo(a)pyren

Oblíbené příspěvky:

• Přírodní kosmetika Rossmann – recenze
• Přehled typů vozidel pro svoz odpadu
• Marius Pedersen Group
• Luxusní kanalizace pro odpad
• Infekční odpad - označení