Emise, ovzduší a lidské zdraví

Úsměvné zamyšlení nad smutnými věcmi. Tak bychom mohli nazval text, který následuje. Jeho autorem je odborný pracovník Fakulty strojní ČVUT. Spíš než v budově dejvické techniky najdete doc. Vojtíška v Centru udržitelné mobility v Roztokách. Dejme mu slovo.

Nové vznětové (naftové) motory ve vozidlech a pojízdných strojích jsou tak čisté, že „čistí“ vzduch, to znamená, že vypouštějí méně částic, než si samy nasály. Na druhou stranu částice ve výfukových plynech ničí naše zdraví a ubírají polovinu roku až rok z našeho života. V některých kruzích je první označováno za propagandu automobilového průmyslu, a v jiných druhé za poplašné zprávy ekoteroristů. V akademickém světě, který se povětšinou řídí zásadami vědeckého bádání, etiky, nestrannosti, a vyváženého pohledu na věc, platí obojí zároveň: Otázka emisí vznětových motorů je dnes především otázkou kvality jejich konstrukce, seřízení, údržby, obsluhy, provozních podmínek a rozumného využívání.

Zdrcující statistika
Částice v ovzduší jsou důvodem předčasného úmrtí stovek tisíc lidí v EU a dle Státního zdravotního ústavu necelých sedmi tisíc občanů v ČR. To je asi o řád více, tj. desetinásobek, úmrtí v důsledku dopravních nehod, kterých je kolem 40 tisíc ročně v EU, v ČR dle policejních statistik v posledních třech letech kolem šesti set ročně. Částice se zpravidla počítají na váhu, a dle tohoto měřítka výfukové emise ze spalovacích motorů přispívají několika desítkami procent k celkové hmotnosti částic emitovaných do ovzduší. Ve většině obydlených místech však představují, co do počtu, absolutní většinu částic, které vdechujeme při normálním pohybu, a je pravděpodobné, že i zdravotního rizika.

Vražedné částice
Stejně jako kilogram kovu má rozdílnou hodnotu jedná-li se o železo nebo zlato, a kilogram dřeva rozsypaný na koberci je vnímán jinak, jde-li o pár polínek nebo jemné piliny, závisí dopady kilogramu částic v ovzduší na lidské zdraví mimo jiné na velikosti, struktuře a složení částic. Částice produkované motory jsou velmi malé, střední velikost bývá několik desítek nanometrů. Kdybychom zvětšili lidský vlas na velikost vlaku, menší částice z motorů by byly velké jako zrnka máku, větší jako hrášek, největší jako třešně až švestky (a prach zvířený z pole by byl jako melouny). Proti takto malým částicím nemá organismus účinný obranný mechanismus. Nezachytíme je v nose jako velké prachové částice, nýbrž pronikají hluboko do plicních sklípků. Tam se s poměrně vysokou pravděpodobností usazují. Takto malé částice mají schopnost proniknout buněčnou membránou do krevního oběhu, a obsahují látky, které jsou rakovinotvorné či jinak rizikové. Na rozdíl od topenišť a velkých zdrojů, které mají komíny, vypouštejí motory své výfukové plyny v nízké výšce a v bezprostřední blízkosti lidí. Na problém je tak zaděláno.

Studie dokládají, že dlouhodobý pobyt v blízkosti frekventovaných komunikací – to je definováno různě, ale většinou to znamená do asi stovky metrů od míst kde jezdí více než deset tisíc vozidel denně – je spojen s vyšším rizikem astmatu, chronických onemocnění dýchacích cest, ale i infarktu myokardu, Alzheimerovy choroby, vyšší četností urgentního příjmu v nemocnici, ... výčet onemocnění a rizik s postupem času narůstá tak, jak přibývá statistik, ze kterých lze čerpat. Výfukové plyny naftových motorů a částice ve venkovním ovzduší byly klasifikovány jako karcinogen prvního stupně, tj. látka, která má schopnost zapříčinit vznik rakovinného onemocnění.

Ostatní škodliviny
Na zdravotním riziku se však podílejí i další látky. Za druhou nejvíce nebezpečnou jsou považovány oxidy dusíku (NOx), které vznikají z dusíku v atmosféře za vysokých teplot a tlaků ve spalovacím prostoru. Oxid dusičitý (NO2) je nahnědlý plyn, který dráždí sliznice, jeho dalšími přeměnami vzniká kyselina dusičná a částice dusičnanu amonného. NOx se podílejí na vzniku reaktivního přízemního (troposférického) ozonu, který oxiduje a tím poškozuje tkáně v organismech a rostliny, a mimochodem právě proto se využívá k bělení papíru nebo čištění vody. Málo prozkoumaným a možná poměrně podstatným rizikem jsou nanočástice vznikající odpařováním materiálu z brzdových obložení při vysokých teplotách a jeho následnou kondenzací, a pravděpodobně menším, ale nezanedbatelným rizikem jsou částice z otěrů brzdových obložení, pneumatik, a vozovky. S dopravou souvisí také hluk, vibrace, a zvýšení stresové zátěže.

Limity rizikových látek
Pro ochranu nejen bufo bufo (ropuchy obecné) v přilehlých mokřadech, ale především lidského zdraví, byly v civilizovaných zemích zavedeny dva typy limitů: imisní, které udávají maximální koncentrace vybraných rizikových látek ve vzduchu, a emisní, které stanovují maximální množství rizikových látek, která mohou jednotlivé typy zařízení do ovzduší vypouštět.

Emisní limity pro silniční vozidla jsou jednotné pro celou EU, dané mnoha evropskými směrnicemi a souhrnně známé jako Euro X (pro současně vyráběná vozidla Euro 6), a platí vždy pro nová vozidla. Dnes prodávané naftové motory pro těžká vozidla nemohou vypouštět o mnoho víc částic, než si samy nasávají při průjezdu po zatíženějších komunikacích, například v Praze. Při jedné z našich zkušebních jízd, kdy jsme citlivým čítačem velmi malých částic, které ani oko nevidí, měřili jejich koncentrace ve výfukových plynech novějšího nákladního automobilu, jsme naměřili odhadem desetinásobně více částic během delší přestávky na oběd u dálnice D1, kdy čítač vzorkoval ne výfukové plyny, ale okolní vzduch.

Související články

• Barometr silniční autodopravy 2021: Alternativní pohony
• Scania podporuje snížení emisí
• Další 100% elektrický DAF do provozu
• AdBlue jako filtry pevných částic: podvádí se!
• Vodík jako palivo