Jednoduchý nápad, který se před časem zrodil v hlavě vědce působícího na Přírodovědecké fakultě UK, zaujal i jeho kolegy ze zahraničí. RNDr. Jan Hovorka, Ph. D., se zabývá studiem kvality ovzduší. Pomáhá mu k tomu dálkově řízená vzducholoď, jež dokáže odebírat vzorky i několik stovek metrů nad zemí a vyhledává tak v ovzduší rozptýlené částice, kterým se souhrnně říká atmosférický aerosol. O ty nejmenší z nich, tzv. nanočástice, se nyní vědci přednostně zajímají vzhledem k jejich možnému velkému negativnímu vlivu na lidské zdraví.
Právě výzkumu nanočástic (částice o velikosti od 1 až do 100 nm), které nejsou schopné běžné měřící stanice např. Českého hydrometeorologického ústavu zaznamenat, a sledování jejich množství v ovzduší se věnuje doktor Hovorka spolu se svými studenty v rámci sedmiletého projektu Centra excelence pro základní výzkum v nanotoxikologii (CENATOX).
Projekt financuje Grantová agentura České republiky a podílí se na něm několik pracovišť, vedle Ústavu pro životní prostředí a Laboratoře měření kvality ovzduší Přírodovědecké fakulty UK to jsou Výzkumný ústav veterinárního lékařství, Ústav analytické chemie AV ČR, Ústav experimentální medicíny AV ČR, Ústav chemických procesů AV ČR a Ústav živočišné fyziologie a genetiky AV ČR.
Podle vědců právě nanočástice mohou být pro lidský organismus obzvlášť nebezpečné, protože škodlivé látky, jež na sebe vážou, zanesou snadněji hluboko do těla. „Nanočástice mohou být svým charakterem do jisté míry zdrojem zásadního ohrožení lidského zdraví, protože se velmi snadno dostávají do lidského organismu, do plic, kde zůstávají nepovšimnuty běžnými obrannými mechanismy těla. To je jeden z důvodů, proč je užitečné se o nanočástice zajímat,“ upozornil doktor Hovorka a doplnil, že větší částice se naproti tomu zachytí už v horních cestách dýchacích.
V rámci projektu CENATOX prováděl Jan Hovorka se svými kolegy první měření loňskou zimu v Ostravě. Počátkem letošního roku pak vyjeli s mobilní laboratoří do Mladé Boleslavi. Vědci se nyní chystají do Ostravy znovu, jejich první výzkumy na místě totiž přinesly alarmující výsledky. „Zjistili jsme velmi závažnou skutečnost, totiž že množství sledovaných škodlivin v ovzduší přesahovalo dvojnásobně limit stanovený zákonem, u benzo(a)pyrenu (zdraví škodlivý polycyklický aromatický uhlovodík, pozn. red.) bylo překročení dokonce třicetinásobné. Navíc byl benzo(a)pyren převážně navázán na částice menší než 1 mikrometr, které velmi snadno pronikají do plic. Jedná se o velmi zásadní zjištění kvality ovzduší, které ale nemá oporu v zákoně,“ zdůraznil.
Zákon o ochraně ovzduší totiž nanočástice vůbec nebere na zřetel. Stanice, které stát pověřil hlídáním kvality ovzduší, množství nanočástic a tedy i škodlivin, které na sobě nesou, nesledují. A protiprachové filtry, kterými procházejí spaliny do komínů průmyslových podniků, pohlcovat nanočástice neumí a ty tak proudí volně do ovzduší. „Množství nanočástic uměle produkovaných lidskou činností se stále zvyšuje, v budoucnu se mohou stát vážným problémem ohrožujícím lidské zdraví,“ varoval doktor Hovorka.
Jeho tým má k měření emisí k dispozici mobilní laboratoř vybavenou speciálním zařízením, které je schopné odebírat a analyzovat chemické složení vzorků atmosférického aerosolu v hodinových intervalech po celý den. Díky tomu mohou vědci dobře určit, jak se během dne složení ovzduší proměňuje, a tedy i to, kdo a kdy do něj vypouští jaké škodliviny.
Za pomoci odborníků z Českého vysokého učení technického navíc začal doktor Hovorka a jeho tým využívat dálkově řízenou vzducholoď, která funguje jako nosič technologií, jež umožňují stanovit hmotu nebo počet částic atmosférického aerosolu různé velikosti. Vědci tak mohou získávat údaje o prostorovém rozložení aerosolu s velkou přesností.
Experimentální měření za pomoci malé vzducholodě prováděl Jan Hovorka u rychlostní silnice nedaleko středočeské obce Řitka. Už jen jeho zkušební měření přineslo zajímavé zjištění. „Ve výšce zhruba 100 metrů a ve směru větru 180 metrů od silnice jsme zjistili zhruba pětinásobné zvýšení koncentrace nanočástic. Tato informace se nedá zjistit běžným pozemním měřením a poměrně převrací představu, že kilometr od dálnice je člověk v bezpečí před inhalací škodlivin. Vzhledem k tomu, že jsme nanočástice odhalili takto daleko a vysoko nad komunikací, znamená to, že se podle rychlosti větru mohou dostat i na kilometry daleko od ní,“ podotkl.
Nápad využít vzducholodi za tímto účelem oslovil i odborníky ze zahraničí (především ze Spojených států amerických), kteří se zabývají metodami, jak vertikální profily aerosolu v mezní vrstvě atmosféry, tedy do výšky jednoho kilometru nad povrchem, provádět. Sami k tomu využívali různá finančně nákladná zařízení, jednoduchý a relativně levný způsob, na nějž přišel doktor Hovorka, je proto velmi zaujal. O Hovorkův nápad nyní projevil zájem i americký Národní úřad pro letectví a kosmonautiku (NASA).
