Přeskočit na obsah

Pevné částice

Z Wikipedie, otevřené encyklopedie
ikona
Tento článek potřebuje aktualizaci, neboť obsahuje zastaralé informace.
Můžete Wikipedii pomoci tím, že ho vylepšíte, aby odrážel aktuální stav a nedávné události. Historické informace nemažte, raději je převeďte do minulého času a případně přesuňte do části článku věnované dějinám.
Významným zdrojem prachových částic jsou výfukové plyny automobilů s dieselovými motory

Pevné částice či (pevné) prachové částice (anglicky: particulates či particulate matter – PM) jsou drobné částice pevného skupenství rozptýlené ve vzduchu, které jsou tak malé, že mohou být unášeny vzduchem. Jejich zvýšená koncentrace může způsobovat závažné zdravotní problémy. Podílí se také na důležitých atmosférických dějích jako vznik vodních srážek a ovlivňují teplotní bilanci Země.[1]

Ve většině případů je synonymem pro pevné částice i pojem polétavý prach[2] nebo jemný prach (z německého Feinstaub). Oproti tomu pojem aerosolové částice nebo atmosférický aerosol může být podle podmínek již odlišný: zahrnuje všechny částice, které se šíří prouděním vzduchu – pevné i kapalné.[3]

Terminologie používaná při popisu těchto částic není jednotná a záleží na tom, zda se částice posuzují spíše z hlediska svého původu, nebo z hlediska jejich vlivu na zdraví. Odlišné pojmy sledující spíše fyzikální a optické vlastnosti ovzduší pak používají meteorologové.

Zdroje pevných částic

[editovat | editovat zdroj]

Zdrojem pevných částic může být přírodní proces, např. výbuch sopky, větrná bouře nebo lesní požár, ale také lidská činnost, např. spalování uhlí, ropy, dřeva nebo odpadů, těžba uhlí, kamene či štěrku.

Nejvýznamnějším lidským zdrojem pevných částic v ovzduší je z celosvětového hlediska zemědělství.[4] Produkuje tolik prachu jako všechny ostatní lidské zdroje dohromady.[5] Významným zdrojem prachových částic jsou také automobily s dieselovými motory, které nemají filtr pevných částic a jejichž výfukové plyny obsahují množství malých prachových částic (sazí) vznikajících nedokonalým spalováním nafty.[6] Dále částice vznikají obrusem pneumatik a povrchového materiálu vozovky. U těžších (SUV, elektromobily) jsou pak větší.[7] I asfalt je zdrojem a to především za vyšších teplot.[8]

Byť elektrárna na tuhá paliva produkuje větší znečištění než obdobný domácí zdroj, tak na člověka má domácí zdroj spalování větší vliv a představuje tak větší zdravotní riziko.[9] Pevné částice však mohou vznikat i jinými méně očekávanými procesy. Běžné vaření (i na elektrickém vařiči) v místnosti zvyšuje dočasně koncentraci částic ve vzduchu více než 10× oproti hodnotám pozadí (pro ultrajemné částice až 550×).[10] Ve městech pak může být znečištěno okolí restaurací.[11] Dalším významným domácím zdrojem částic je cigaretový kouř.[12] V minulosti to byl oheň.[13] Menší vliv pak mají také např. svíčky či spreje na vlasy.[14] Do vzduchu se tak při úpravě vlasů mohou dostávat látky jako dekamethylcyklopentasiloxan.[15] Krátkodobým zdrojem jsou i ohňostroje.[16]

Sekundární prašnost

[editovat | editovat zdroj]

Na znečištění se významně podílí tzv. sekundární prašnost, která je způsobena zvířením pevných částic, které již byly usazeny nebo jinak deponovány na zemském povrchu, a jejich následným rozptylem do ovzduší. Může být hlavním zdrojem polétavého prachu ve městech.[17] Např. studie z Paříže uvádí, že množství hrubších částic (PM10), které se do ovzduší dostaly jako sekundární prašnost, může být 3–7× vyšší, než jejich přímé emise z výfukových plynů.[18]

Na vzniku sekundární prašnosti se kromě automobilové dopravy podílí významnou měrou i stavební činnost, především pohyb stavebních vozidel na nezpevněném povrchu a manipulace se sypkými materiály.[18] Dalším zdrojem je manipulace se sypkými materiály obecně – kromě stavebnictví např. při těžbě surovin, v cementárnách a jiných výrobnách stavebních materiálů, na skládkách apod. Nezanedbatelný vliv na vznik sekundární prašnosti však mají i přírodní procesy – především vítr.[19]

Vznik sekundární prašnosti je zásadně ovlivněn vlhkostí povrchu, na kterém jsou částice usazeny. Se vzrůstem vlhkosti dochází ke shlukování částic a tím klesají předpoklady k jejich zvíření.[20] K výraznému snížení prašnosti proto pomáhá kropení komunikací zejména v letních měsících.[21]

Zdravotní vlivy

[editovat | editovat zdroj]
Přístroj na měření polétavého prachu

Inhalace pevných prachových částic poškozuje především kardiovaskulární a plicní systém.[1] Účinek těchto částic na lidský organismus (obecně i na jiné živočichy nebo i rostliny) závisí na délce vystavení organismu jejich působení – na tzv. době expozice.

Metaanalýza ukázala, že riziko úmrtí roste o 6 % na koncentraci 10 μg/m³ (pro PM10 i pro PM2,5).[24] V některých, především méně vyspělých zemích, je pak v důsledku znečištění střední délka života kratší i o více než jeden rok.[25] Krátkodobá (hodiny až pár dní) expozice částicemi PM2,5 způsobuje ve světě milion úmrtí ročně.[26]

Vliv velikosti částic

[editovat | editovat zdroj]

Pozorováním bylo zjištěno, že vliv pevných prachových částic na zdraví závisí především na jejich velikosti. Větší částice se zachycují na chloupcích v nose a nezpůsobují větší potíže.[1] Částice menší než 10 µm pronikající za hrtan do dolních cest dýchacích. Někdy se proto označují jako vdechované částice nebo thorakální částice (anglicky thoracic particles) – z latinského thorax – hrudník.[2] Zde se mohou usazovat v průduškách (PM2,5 – „jemné částice“), pronikat do plicních sklípků (PM1) nebo až do krve (PM0,1 – ultrajemné částice) a způsobovat zdravotní problémy.[27] Vliv velikosti částic potvrdil i výzkum na dobrovolnících, kdy bylo zjištěno, že sazí z otevřených ohnišť zůstává po vdechnutí v plicích jen pětina, zatímco u sazí z dieselových automobilů je to polovina.[28] Souvisí to se zjištěním, že saze z motorů mají výrazně menší velikosti částic než saze z ohnišť.

Protože prachové částice mají obecně nepravidelný tvar, uvažuje se tzv. aerodynamický průměr, což je průměr kulové částice o hustotě 1000 kg/m³, která má stejnou ustálenou rychlost způsobenou gravitační silou v klidném ovzduší, jako sledovaná částice[29].

Z hlediska zdravotního působení byly definovány různé frakce prachových částic[1] označované obecně jako x v závislosti na jejich velikosti udávané v mikrometrech. Obvykle se stanovují částice o velikosti[1]

  • PM10 – částice menší než 10 μm,
  • PM2,5 – částice menší než 2,5 μm (ne celoplošně),
  • PM1 – částice menší než 1 μm (méně často),
  • PM0,1 – částice menší než 100 nm (výjimečně).

Hodnoty koncentrací těchto částic jsou obvykle udávány v jednotkách objemové hustoty (např. v µg/m³) – odpovídají tedy celkové hmotnosti částic. Reaktivita a tedy i zdravotní vlivy částic na organismy však souvisí spíše s povrchem či počtem částic, který je při dané objemové koncentraci pro menší částice větší. Proto je i riziko spojené s částicemi PM2,5 a PM1 podstatnější.[30] Částice PM2,5 ze spalování uhlí jsou dvakrát horší než částice PM2,5 z jiných zdrojů.[31]

Karcinogenem jsou prokazatelně různé typy prachu, kouře či vlákénka azbestu.[32] Pokud jde o látky (včetně virů) s charakteristickými rozměry menšími než je buňka (mezi podezřelé patří i uhlíkové nanotrubice), způsobují patologické změny buněk.

Složení částic

[editovat | editovat zdroj]

Pevné částice často obsahují popílek, saze a horniny. Částice se testují i na obsah polyaromatických uhlovodíků (PAH), polychlorovaných bifenylů (PCB), pesticidů (jako např. DDT) a těžkých kovů.[33] Provádějí se i toxikologické a mineralogicko-morfologické analýzy. Složení částic se významně liší podle způsobu jejich vzniku.[19]

Znečištění ovzduší v České republice

[editovat | editovat zdroj]
Průměrná roční koncentrace pevných částic PM2,5 v Česku v roce 2011
     < 12 μg/m3
     12–17 μg/m3
     17–25 μg/m3
     25–30 μg/m3
     > 30 μg/m3
Koncentrace částic o velikosti PM10 v Evropě (rok 2005)

Znečištění prachovými částicemi v současnosti patří k hlavním problémům kvality ovzduší v České republice. Částice představují významné riziko pro lidské zdraví. Pocházejí hlavně ze spalovacích procesů v energetice, vytápění domácností a z dopravy. Ta kromě přímých exhalací způsobuje i víření již usazených částic do ovzduší.[34]

V rámci projektu Clear Air For Europe provedla holandská Agentura pro hodnocení životního prostředí porovnání čistoty ovzduší asi 30 velkých evropských měst a z hlediska znečištění ovzduší prachem vyhodnotila jako nejhorší situaci v Praze.[35]

Limitní koncentrace jsou v Česku překračovány v oblastech, kde žije přibližně 15 % populace (v roce 2008). Nejvyšší roční průměrná koncentrace byla naměřena na stanicích na Ostravsku a Karvinsku.[36] Karviná, Ostrava a Havířov patří mezi 10 nejvíce znečištěním zasažených měst v Evropě.[37] Limit koncentrace WHO pro PM2,5 je 5 μg/m3, což bylo roku 2022 překročeno u 98 % populace Evropy.[38]

Nejednotná terminologie

[editovat | editovat zdroj]

Označování znečišťujících látek je zvláště v různých jazycích včetně češtiny nejednotné a v některých případech i nesprávné.

Sám pojem particulate matter se překládá dvěma způsoby podle využití tohoto pojmu:[2]

Další pojmy

[editovat | editovat zdroj]
  • prach (při přítomnosti v ovzduší obvykle polétavý prach) jsou pevné částice větší než 0,5 μm (500 nm)[1] a menší než 75 μm[2] vzniklé z pevné hmoty; v některých případech se horní hranice velikosti neurčuje a označují se tak všechny pevné částice, které se udrží ve vznosu v ovzduší,
  • jako dým se označují aerosol z pevných částic menších než 50 nm,[2]
  • kouř je pojem odpovídající dýmu, který však obsahuje i kapalné částice,
  • ultrajemné částice je obecnější označení pro pevné i kapalné částice pod 100 nm,[39] jejichž účinek na lidské zdraví se začal zkoumat až po roce 2000,
  • smog je obecný pojem, kterým se označuje viditelné znečištění atmosféry zejména ve městech,
  • mlha je kapalný aerosol, vzniklý kondenzací přesycených vodních par nebo atomizací kapaliny,[2]
  • opar je pojem používaný spíše v meteorologii a označující aerosol, který má vliv především na viditelnost v atmosféře.[2]

Další fotografie

[editovat | editovat zdroj]

Odkazy

[editovat | editovat zdroj]

Reference

[editovat | editovat zdroj]
  1. ↑ a b c d e f Integrovaný registr znečišťování - IRZ [online]. CENIA a Ministerstvo životního prostředí [cit. 2012-06-02]. Kapitola Polétavý prach. Dostupné v archivu pořízeném dne 2011-11-25. 
  2. ↑ a b c d e f g Integrovaný registr znečišťování - IRZ [online]. CENIA a Ministerstvo životního prostředí [cit. 2012-04-13]. Kapitola Polétavý prach. Metody měření znečišťujících látek v únicích do ovzduší. Dostupné v archivu pořízeném dne 2016-03-04. 
  3. ↑ Slovníček základních pojmů [online]. Český hydrometeorologický ústav [cit. 2012-04-19]. Kapitola Aerosol. Dostupné v archivu pořízeném dne 2011-08-25. 
  4. ↑ Farms a major source of air pollution, study finds. phys.org [online]. 2016-05-16 [cit. 2022-01-19]. Dostupné online. (anglicky) 
  5. ↑ BAUER, Susanne E.; TSIGARIDIS, Kostas; MILLER, Ron. Significant atmospheric aerosol pollution caused by world food cultivation. S. 5394–5400. Geophysical Research Letters [online]. 2016-05-28 [cit. 2022-01-19]. Roč. 43, čís. 10, s. 5394–5400. Dostupné v archivu pořízeném z originálu dne 2022-01-19. DOI 10.1002/2016GL068354. (anglicky) 
  6. ↑ Miroslav Šuta: Nízkoemisní zóny – diskriminace smraďochů pro čistější ovzduší měst Archivováno 31. 1. 2009 na Wayback Machine., respekt.cz, 27. ledna 2009
  7. ↑ Press Release: Pollution From Tyre Wear 1,000 Times Worse Than Exhaust Emissions [online]. emissionsanalytics.com [cit. 2022-01-19]. Dostupné online. (anglicky) 
  8. ↑ Asphalt adds to air pollution, especially on hot, sunny days. phys.org [online]. 2020-09-02 [cit. 2022-01-19]. Dostupné online. (anglicky) 
  9. ↑ https://techxplore.com/news/2022-02-insights-toxicity-home-stoves-power.html - New insights about the toxicity of smoke produced by home stoves and power plants
  10. ↑ ZHANG, Qunfang; GANGUPOMU, Roja H.; RAMIREZ, David; ZHU, Yifang. Measurement of Ultrafine Particles and Other Air Pollutants Emitted by Cooking Activities. S. 1744–1759. International Journal of Environmental Research and Public Health [online]. 2010-04-16. Roč. 7, čís. 4, s. 1744–1759. Dostupné online. DOI 10.3390/ijerph7041744. PMID 20617057. (anglicky) 
  11. ↑ Eating out, breathing in. phys.org [online]. 2018-11-30 [cit. 2022-01-19]. Dostupné online. (anglicky) 
  12. ↑ WALLACE, Lance; OTT, Wayne. Personal exposure to ultrafine particles. S. 20–30. Journal of Exposure Science & Environmental Epidemiology [online]. 2011-01. Roč. 21, čís. 1, s. 20–30. Dostupné online. DOI 10.1038/jes.2009.59. (anglicky) 
  13. ↑ Prehistoric homes would have failed modern air quality tests. phys.org [online]. 2021-06-30 [cit. 2022-01-19]. Dostupné online. (anglicky) 
  14. ↑ Characterisation of indoor/outdoor aerosolsin suburban area of Prague[nedostupný zdroj]
  15. ↑ Mixing heat with hair styling products may be bad for your health. medicalxpress.com [online]. [cit. 2023-11-27]. Dostupné online. 
  16. ↑ BRZEZINA, Jáchym; ANTOŠOVÁ, Šárka. Vysoké koncentrace suspendovaných částic v důsledku silvestrovských oslav. chmibrno.org [online]. 2019-01-02 [cit. 2022-01-19]. Dostupné online. 
  17. ↑ PRETEL, Jan. Předpoklady výskytu zvýšené sekundární prašnosti [online]. Český hydrometeorologický ústav, Praha, 2001-12 [cit. 2012-12-03]. [Dále jen PRETL]. Dostupné v archivu pořízeném dne 2020-07-14. 
  18. ↑ a b PRETL, s. 9
  19. ↑ a b Suspendované částice (aerosol) [online]. Státní zdravotní ústav, 2006 [cit. 2013-03-24]. Kapitola 1. Zdroje. Dostupné online. [nedostupný zdroj]
  20. ↑ PRETL, s. 7
  21. ↑ PRETL, s. 24
  22. ↑ Miroslav Šuta: Účinky výfukových plynů z automobilů na lidské zdraví, Děti Země 2008, ISBN 80-86678-10-5
  23. ↑ Exposure to air pollution linked to increased risk of stroke within 5 days. medicalxpress.com [online]. [cit. 2023-09-28]. Dostupné online. 
  24. ↑ https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0160412023001897?via%3Dihub - Long-Term Exposure to Traffic-Related Air Pollution and Non-Accidental Mortality: A Systematic Review and Meta-Analysis
  25. ↑ Air pollution reduces global life expectancy by more than one year, study finds. phys.org [online]. 2018-08-22 [cit. 2022-01-19]. Dostupné online. (anglicky) 
  26. ↑ Short-term exposure to high levels of air pollution kills 1 million globally every year, new study finds. medicalxpress.com [online]. [cit. 2024-03-06]. Dostupné online. 
  27. ↑ http://www.ufireg-central.eu/index.php/about-the-topic01 Archivováno 20. 8. 2014 na Wayback Machine. - Definition of ultrafine particles and why it is important to measure them
  28. ↑ PETR, Jaroslav. Saze z dieselů zůstávají v plicích [online]. Český rozhlas Leonardo, 2012-07-10 [cit. 2012-07-12]. Dostupné online. 
  29. ↑ HOLLEROVÁ, Jitka. Prašnost na pracovišti [online]. Státní zdravotní ústav, 2007-11-14, rev. 2008-04-25 [cit. 2012-06-16]. Dostupné v archivu pořízeném dne 2009-04-01. 
  30. ↑ Rozhovor s MUDr. Radimem Šrámem: "Lidé mají právo vědět, co je ohrožuje" [online]. Ostravak. Hnutí občanů [cit. 2013-01-04]. Dostupné v archivu pořízeném dne 2013-10-08. 
  31. ↑ Particulate pollution from coal associated with double the risk of mortality than PM2.5 from other sources. phys.org [online]. [cit. 2023-11-24]. Dostupné online. 
  32. ↑ http://monographs.iarc.fr/ENG/Classification/ClassificationsGroupOrder.pdf Archivováno 25. 10. 2011 na Wayback Machine. - Agents Classified by the IARC Monographs
  33. ↑ LANDLOVÁ, Linda. Studium perzistentních organických polutantů vázaných na prachové částice v atmosféře – jejich distribuce, osud a efekt. Brno, 2008. Diplomová práce. Přírodovědecká fakulta Masarykovy univerzity. Vedoucí práce Jana Klánová. Dostupné online.
  34. ↑ Prašné částice [online]. Cenia [cit. 2012-04-18]. Dostupné v archivu pořízeném dne 2014-08-09. 
  35. ↑ Miroslav Šuta (Společnost pro trvale udržitelný život): Polétavý prach nám zkracuje život. Jak moc a proč?, Britské listy, 19. dubna 2006
  36. ↑ FIALA, J., a další. Ročenka 1998 [online]. ČHMÚ, 1999-07 [cit. 2012-06-03]. Kapitola Prašný aerosol. Dostupné online. [nedostupný zdroj]
  37. ↑ Study identifies European cities with highest mortality due to air pollution. medicalxpress.com [online]. 2021-01-19 [cit. 2022-01-19]. Dostupné online. (anglicky) 
  38. ↑ Téměř celá Evropa dýchá špatný vzduch. K nejšpinavějším patří i kus Česka. www.seznamzpravy.cz [online]. [cit. 2023-09-07]. Dostupné online. 
  39. ↑ RYCHLÍKOVÁ, Eva. Primární a sekundární prašnost a míra nebezpečnosti prachových částic [online]. Česká inspekce životního prostředí, 2009-12-11 [cit. 2012-04-20]. Dostupné online. 
  40. ↑ Mount St. Helens – From the 1980 Eruption to 2000

Související články

[editovat | editovat zdroj]

Externí odkazy

[editovat | editovat zdroj]
Pahýl
Pahýl
 Tento článek je příliš stručný nebo postrádá důležité informace.
Pomozte Wikipedii tím, že jej vhodně rozšíříte. Nevkládejte však bez oprávnění cizí texty.
Citováno z „https://cs.wikipedia.org/w/index.php?title=Pevné_částice&oldid=23717496“