Petra Roupcová, Jana Suchánková, Kateřina Sikorová, Dana Chudová, Izabela Šudrychová a Lenka Klimková na výzkumu pracovaly s profesorem Khaledem Abassem z University of Sharjah a dalšími zahraničími pracovišti. Petra Roupcová v rozhovoru přibližuje hlavní zjištění výzkumu i jejich význam pro ochranu životního prostředí.
Vaše studie se zaměřuje na polybromované difenylethery (PBDE). Co si pod tímto názvem můžeme představit a kde se s těmito látkami můžeme setkat?
PBDE jsou skupinou syntetických chemických látek, které byly po několik desetiletí používány jako zpomalovače (retardéry) hoření. Přidávaly se především do plastů, elektroniky, textilií, nábytku, stavebních materiálů nebo automobilových a jiných součástí. Jejich úkolem bylo zpomalit vznícení materiálu a omezit šíření požáru. Přestože jsou dnes jejich použití výrazně omezená, stále se s nimi můžeme setkat ve starších výrobcích, které byly vyrobeny před zavedením zákazu.
V minulosti se tyto látky používaly jako zpomalovače hoření. Proč byly tak oblíbené a jakou funkci plnily?
PBDE byly velmi účinné, relativně levné a snadno se přidávaly do různých materiálů. V době jejich největšího využití významně přispívaly ke splnění požadavků na požární bezpečnost. Dokázaly zvýšit dobu potřebnou ke vznícení výrobku a snížit rychlost šíření plamene, což mohlo poskytnout více času pro evakuaci osob i zásah hasičů.
Používání PBDE je v Evropě již výrazně omezeno. Proč je tedy stále nacházíme v životním prostředí?
PBDE patří mezi perzistentní organické polutanty. Persistentní látky jsou odolné vůči chemickému, fotochemickému, termickému i biochemickému rozkladu. Navíc byly po desetiletí používány ve velkém množství a stále jsou přítomny v mnoha starších výrobcích. Tyto látky se mohou postupně uvolňovat během používání výrobků, při jejich likvidaci nebo recyklaci. Proto je nacházíme stále ještě po omezení jejich výroby.
Ve studii uvádíte, že PBDE byly zjištěny i v odlehlých oblastech jako jsou Alpy nebo Arktida. Jak je toto možné?
PBDE se mohou šířit na velké vzdálenosti prostřednictvím atmosféry. Některé kongenery PBDE se vypařují nebo se vážou na jemné prachové částice, které jsou transportovány vzdušnými proudy stovky až tisíce kilometrů. Tento proces se označuje jako dálkový atmosférický transport. Díky němu se znečišťující látky dostávají i do oblastí, kde nikdy nebyly používány ani vyráběny.
Analyzovali jste 181 odborných studií z různých evropských zemí. Překvapilo vás některé ze zjištění?
Překvapila nás především skutečnost, že PBDE jsou stále detekovány prakticky ve všech složkách životního prostředí napříč Evropou, a to i více než deset let po zavedení hlavních regulatorních opatření. Zajímavé bylo také zjištění, jak výrazně se koncentrace liší mezi jednotlivými lokalitami a typy prostředí. Nejvyšší hodnoty byly často spojovány s průmyslovými oblastmi, čistírnami odpadních vod nebo místy zpracování odpadu.
Studie ukazuje, že sedimenty, čistírenské kaly a některé půdy fungují jako dlouhodobé rezervoáry těchto látek. Co to v praxi znamená? Jak dlouho se tam mohou nacházet?
Souvisí to právě s perzistencí. Ta umožňuje koloběh látek v prostředí a kumulaci v půdách nebo sedimentech, popřípadě živých organismech. Ke kumulaci v uvedených složkách dochází proto, že se z ovzduší nakonec usazují formou depozice na povrch planety. Půda či sedimenty pak fungují jako sorbenty, kdy se perzistentní látky váží k povrchu jejich částic, organické hmoty či horninovým částicím apod. Znamená to, že se PBDE v uvedeném prostředích hromadí a mohou zde přetrvávat mnoho let až desetiletí. Sedimenty na dně řek a jezer nebo půdy bohaté na organickou hmotu fungují tedy jako určitý „rezervoár znečištění". I když se nové emise výrazně omezí, mohou být tyto látky z rezervoárů při jejich nakládání s nimi postupně znovu uvolňovány do okolního prostředí (orba půdy, těžba sedimentů).
Jaká rizika mohou PBDE představovat pro životní prostředí a lidské zdraví?
PBDE mají schopnost bioakumulace, tedy hromadění v živých organismech. Mohou se přenášet potravními řetězci a dosahovat vyšších koncentrací u predátorů, potažmo člověka. Výzkumy naznačují možné negativní účinky na hormonální systém, nervovou soustavu, reprodukci a vývoj lidí nebo organismů. U volně žijících živočichů mohou ovlivňovat růst, rozmnožování i celkovou kondici populací.
Uvažuje se také o návratu těchto látek do oběhu prostřednictvím starších výrobků nebo recyklace. Je recyklace v tomto ohledu výzvou?
Ano, je to jedna z velkých výzev. Materiály obsahující PBDE se mohou dostat do recyklačních toků a následně do nových výrobků.
Znamená to, že se s PBDE můžeme setkat i v produktech vyrobených z recyklovaných materiálů?
Bohužel ano. Několik studií již prokázalo přítomnost PBDE například v některých výrobcích z recyklovaných plastů. Proto je důležité důsledně monitorovat vlastnosti materiálů vstupujících do recyklačních procesů a vyvíjet technologie, které umožní nebezpečné látky z recyklovaných materiálů účinně odstranit.
Existují dnes bezpečnější alternativy zpomalovačů hoření, nebo je problematika stále předmětem výzkumu?
Alternativy existují a průmysl je již řadu let používá. Patří mezi ně například fosforové, minerální nebo některé polymerní zpomalovače hoření. Přesto je výzkum stále velmi důležitý, protože i u náhradních látek je nutné dlouhodobě ověřovat jejich rizikovost v souvislosti s životním prostředím. Historie nejen PBDE ukazuje, že látka považovaná v době vzniku za environmentálně přijatelnou, může mít po letech používání negativní dopady.
Z pohledu výzkumníků, jaká opatření by měla Evropa přijmout, aby se s přetrvávajícím znečištěním těmito látkami dokázala lépe vypořádat?
Klíčová je kombinace několika přístupů. Patří sem důsledný monitoring, bezpečná likvidace starých výrobků obsahujících PBDE, kontrola recyklačních toků a podpora vývoje bezpečnějších alternativ. Důležitá je také mezinárodní spolupráce, protože znečištění se neřídí hranicemi jednotlivých států.
Jakou roli v tomto hraje dlouhodobý monitoring životního prostředí a proč je důležité pokračovat ve sledování těchto látek i po zákazu jejich používání?
Bez monitoringu bychom neměli potvrzeno, že daný problém vůbec existuje, dále nám monitoring přináší informace o rozsahu kontaminace, typů zasažených složek životního prostředí, určení zdrojů znečištění apod. a v konečném důsledku napomáhá zjišťovat, jak se situace vyvíjí. Můžeme ověřovat, zda přijatá opatření fungují. Některé kontaminanty přetrvávají v prostředí desítky let a jejich koncentrace klesají velmi pomalu. Monitoring nám umožňuje odhalit nové zdroje znečištění, hodnotit účinnost legislativních opatření alépe chápat chování PBDE v životním prostředí.
Jak jste se k tomuto výzkumu spolu s kolegyněmi dostaly?
Téma společného výzkumu vzniklo během večeře s profesorem Khaledem Abassem z University of Sharjah loni v září v rámci Intensive Safety Week pořádaném FBI VŠB-TUO, kdy jsme hledali průniky pro společná výzkumná témata. Diskuse se postupně zaměřila na monitoring emergentních polutantů v životním prostředí, zejména v souvislosti s požáry a látkami, které se mohou během hoření uvolňovat a následně představovat riziko pro lidské zdraví i životní prostředí. Z této širší skupiny látek jsme nakonec vybrali právě PBDE. PBDE nás zaujaly především proto, že se jedná o skupinu látek, jejichž používání bylo v mnoha zemích výrazně omezeno nebo zakázáno, přesto jejich environmentální stopa přetrvává dodnes. Chtěly jsme získat ucelený přehled o tom, jaká je současná situace v Evropě, kde se tyto látky stále vyskytují a jaké jsou nejvýznamnější znalostní mezery, na které by se měl budoucí výzkum zaměřit.
Jak probíhala spolupráce s University of Sharjah a dalšími zahraničními partnery?
Spolupráce byla velmi příjemná a představovala skvělou příležitost získat nové zkušenosti od světově uznávaných odborníků. Každý z partnerů přinesl do projektu svou specifickou expertizu, od environmentální chemie a monitoringu znečišťujících látek přes hodnocení environmentálních rizik až po práci s rozsáhlými datovými soubory a systematickými přehledy. Díky mezinárodnímu týmu jsme mohli porovnat zkušenosti z různých regionů a vytvořit komplexnější pohled na problematiku PBDE v evropském kontextu. Článek vznikl mimo jiné v rámci projektu Erasmus+ KA171 International Credit Mobility, který významně podpořil rozvoj spolupráce mezi výzkumnými týmy a výměnu odborných znalostí.
Na čem nyní v této oblasti pracujete a kam by měl navazující výzkum směřovat?
V současnosti se zaměřujeme na další emergentní polutanty. Důležité je sledovat nejen jejich výskyt v životním prostředí, ale také jejich chování, způsoby šíření mezi jednotlivými složkami životního prostředí a potenciální dopady na lidské zdraví i ekosystémy. Budoucí výzkum by měl propojit chemická měření, modelování transportu látek, biomonitoring a hodnocení ekologických i zdravotních rizik. Současně je nezbytné hledat účinné a bezpečné technologie, které umožní tyto látky odstraňovat z vody, půdy, sedimentů i dalších složek životního prostředí, a tím minimalizovat jejich dlouhodobé negativní dopady na člověka a přírodu.
Text: Barbora Urbanovská
Foto: FBI