PRACHOVÉ ČASTICE (PM – Particulate Matter)

Prachové častice sú jedným z parametrov pri sledovaní čistoty ovzdušia. 
Podľa WHO môže dlhodobé pôsobenie vyššej koncentrácie prachových častíc viesť k značnému skráteniu dĺžky života ľudí. Toto skrátenie je spôsobené zvýšeným výskytom úmrtí na srdcovo-pľúcne choroby a rakoviny pľúc.
Organizácia pre hospodársku spoluprácu a rozvoj (OECD - Organisation for Economic Co-operation and Development) predpokladá, že do roku 2050 sa znečistenie ovzdušia stane hlavnou environmentálnou príčinou úmrtnosti na celom svete.

Obsah

PRACHOVÉ ČASTICE (PM – Particulate Matter) 1

1.     Čo sú PM častice ?. 2

2.     Kategória častíc PM.. 2

3.     Čo hovoria zákony, normy a odporúčania SR/EU a WHO?. 2

4.     Ako pracujú senzory PM častíc?. 4

5.     Ako PM častice ovplyvňujú ľudské zdravie. 4

6.     Ako môžem znížiť vystavenie účinkom PM?. 5

1.    Čo sú PM častice ?

               PM je skratka z anglického „Particulate Matter“, teda v preklade „tuhé častice“.

Ide o malé čiastočky pevných látok, nezávisle na ich chemickom zložení, ktoré znečisťujú vonkajšie aj vnútorné ovzdušie tým, že sa vdychujú do tela so vdychujúcim vzduchom. Odborne povedané sú to mikročastice s veľkosťou niekoľkých mikrometrov (µm) ľahko voľne unášané vzduchom.

Aj keď to priamo nie sú chemicky definované látky, napriek tomu sú tzv. polietavé prachové častice PM v mnohých prípadoch súčasťou merania kvality vzduchu, a to nielen vonkajšieho, ale aj tohto vnútorného v miestnostiach.

Určité množstvo prachových častíc v atmosfére je prirodzené, problém nastáva v okamihu, keď sa ich množstvo neúmerne zvyšuje. Navyše čím menší priemer častice má, tým dlhšie zostáva v ovzduší a tiež sa ľahšie prenáša na väčšie vzdialenosti.

2.    Kategória častíc PM

Pre potreby merania sa celosvetovo ustanovili tri hlavné kategórie  PM častíc podľa ich veľkosti:

• PM10 – hrubé častice prachu s aerodynamickým priemerom menším alebo rovnom 10 mikrometrov (niekedy sa udáva 2,5 až 10 mikrometrov). Zdrojmi hrubých častíc bývajú napríklad: zvírený prach z ciest priemyselných závodov, spaľovanie tuhých látok či výfukové plyny z motorových vozidiel,

• PM2.5 – jemné častice prachu s aerodynamickým priemerom menším alebo rovným 2,5 mikrometrov (niekedy sa udáva 1,0 až 2,5 mikrometrov). Zdroje jemných častíc zahŕňajú všetky druhy spaľovacích procesov, vrátane obytného spaľovania dreva, lesných požiarov, ďalej elektrárne, procesy v poľnohospodárstve, automobilová doprava atď.

• PM1 – veľmi jemné častice prachu s aerodynamickým priemerom menším alebo rovnom 1 mikrometer (niekedy sa udáva 0,3 až 1,0 mikrometrov).

 Toto rozdelenie bolo zvolené s ohľadom vplyvu pôsobenia na ľudský organizmus (zdravie) a všeobecne sú najviac merané a známe prvé dve.

3.    Čo hovoria zákony, normy a odporúčania SR/EU a WHO?

Kvalitou vzduchu v miestnostiach sa odborne na rôznych úrovniach zaoberá hneď niekoľko rôznych organizácií a inštitúcií. Jednak sú tu postupne sa meniace a upresňujúce odporúčania Svetovej zdravotníckej organizácie WHO (World Health Organization) vydávajúce rôzne odporúčajúce správy a potom odporúčajúce aj limitné záväzné zákony a vyhlášky EÚ, resp. s nimi spojené zákony jednotlivých krajín EÚ. Teda v našom prípade zákony a vyhlášky Slovenskej republiky. Nakoniec sú tu samozrejme rôzne závislé aj nezávislé lekárske štúdie alebo odporúčania rôznych ekologických organizácií.

Limitné hodnoty PM10 sú stanovené vo vyhláške Ministerstva pôdohospodárstva, životného prostredia a regionálneho rozvoja SR č. 360/2010 o kvalite ovzdušia, kde je stanovená 24  hodinová limitná hodnota na ochranu zdravia ľudí a to 50 µg.m-3  PM10, ktorá sa nesmie  prekročiť viac ako 35 krát za kalendárny rok. Ročná limitná hodnota na ochranu zdravia ľudí  je 40 µg.m-3 PM10.

Na Slovensku je v platnosti Zákon 137/2010 Z.z. o ovzduší.

Dobrou kvalitou ovzdušia je úroveň znečistenia ovzdušia nižšia ako limitná hodnota, cieľová hodnota a záväzok zníženia koncentrácie expozície.

Limitnou hodnotou je úroveň znečistenia ovzdušia určená na základe vedeckých poznatkov s cieľom zabrániť, predchádzať alebo znížiť škodlivé účinky na zdravie ľudí alebo životné prostredie ako celok, ktorá sa má dosiahnuť v danom čase a od toho času nesmie byť prekročená.

Znečisťujúca látkaPriemerované obdobieLimitná hodnota
Častice PM101 deň50 µg/m3 sa nesmie prekročiť viac ako
35-krát za kalendárny rok
kalendárny rok40 µg/m3
Častice PM2,5kalendárny rokDo 1. januára 2020: 25 µg/m3
Od 1. januára 2020: 20 µg/m3

Tab. 1. Limitné hodnoty na ochranu zdravia ľudí a termíny ich dosiahnutia

 

Tab. 2. Index EAQI (European Air Quality Index) pre hodnotenie kvality ovzdušia

Kvalita ovzdušiaPM10PM2,5
1h1h
µg/m3µg/m3
veľmi dobrá0 – 200 – 14
dobrá>20 – 40>14 – 25
zhoršená>40 – 100>25 – 70
zlá>100 – 180>70 – 140
veľmi zlá>180>140

Podľa SHMU

4.    Ako pracujú senzory PM častíc?

Senzory na PM častice vo všetkých prípadoch využívajú princíp pohltenia či rozptýlenia lúča svetla na PM časticiach pre meranie (zistenie) počtu, veľkosti a koncentrácie častíc. V zásade sa tu vychádza z jednoduchého poznatku, že čím viac je časti prachu v meranej vzorke vzduchu, tým menej svetla cez ňu prejde. Množstvo pohlteného alebo odrazeného svetla na časticiach je tak úmerné okamžitej koncentrácii častíc v danej vzorke vzduchu.

Aj keď rôzni výrobcovia PM senzorov využívajú v detaile rôzne odlišné riešenia, vo všeobecnosti vždy však využívajú nasledujúce základné komponenty:

• zdroj svetla – vytvárajúci lúč namierený na vzduch s časticami (zvyčajne dnes LED alebo Laser),

• detektor svetla – meracie množstvo rozptýleného, ​​vychýleného či pohlteného svetla na časticiach,

• elektronické obvody – spracovávajúci výstup z detektora a vykonávajúci výpočet hodnoty koncentrácie.

5.    Ako PM častice ovplyvňujú ľudské zdravie

Mnohé z negatívnych účinkov PM na zdravie sú spôsobené malou veľkosťou jeho častíc, ktoré sa môžu dostať do tela, presunúť sa do dýchacích ciest a pľúc a dokonca sa dostať do krvného obehu.

PM2.5 predstavuje najväčšie zdravotné riziko, pretože jeho častice sú ešte menšie ako častice PM10 – častice PM10 majú tendenciu sa hromadiť v horných dýchacích cestách, zatiaľ čo PM 2.5 má schopnosť prenikať do pľúc, poškodiť pľúcne tkanivo a pohybovať sa ďalej do tela.

Krátkodobé vystavenie PM časticiam počas niekoľkých hodín alebo dní môže zhoršiť pľúcne ochorenie, spôsobiť astmatické záchvaty a akútnu bronchitídu a zvýšiť náchylnosť na respiračné infekcie. Dlhodobá expozícia – čo znamená žiť roky v oblasti s vysokými koncentráciami PM častíc  – je spojená so zníženou funkciou pľúc, chronickou bronchitídou a predčasnou smrťou. 

Expozícia PM časticiam je obzvlášť nebezpečná pre deti z rôznych dôvodov: ich dýchací systém sa stále vyvíja, dýchajú viac vzduchu na kilogram telesnej hmotnosti ako dospelí a je pravdepodobnejšie, že budú aktívne vonku. Jednotlivci s existujúcim ochorením srdca alebo pľúc sú tiež ohrození väčšími vplyvmi na zdravie.

Štúdie tiež zistili, že vystavenie znečisteniu časticami môže ovplyvniť mozog. U detí môže expozícia PM zmeniť veľkosť mozgu počas jeho vývoja, čo môže zvýšiť riziko kognitívnych a emocionálnych problémov neskôr v živote.

6.    Ako môžem znížiť vystavenie účinkom PM?

               Aktuálne informácie o kvalite vonkajšieho ovzdušia sú dostupné na internete na stránkach SHMU v projekte monitorovacej siete kvality ovzdušia.

               Kvalita vzduchu v objektoch je možné monitorovať pomocou meračov kvality ovzdušia.

Je niekoľko postupov ako zlepšiť kvalitu ovzdušia v uzavretých priestoroch.

  1. Vetranie, vládne odporúčania – pokiaľ kvalita ovzdušia vonku je dostatočne dobrá, vetranie zabezpečí výmenu vzduchu. V extrémnych prípadoch môže štátny orgán odporučiť zatvorenie okien a pobyt vo vnútri, ak je to možné. Je to spôsobené extrémne vysokými hladinami PM v miestnej oblasti, ktoré sú niekedy spôsobené závažným znečistením alebo prírodnými katastrofami, ako sú lesné požiare. Informujte sa u miestnej samosprávy a postupujte podľa jej pokynov.
  2. Čističe vzduchu – môžu pomôcť odfiltrovať častice. HEPA filtre (high-efficiency particulate air) by mali byť súčasťou čističky vzduchu, ktorú používate, pretože nasávajú vzduch a potom ho prechádzajú cez hustú, viacvrstvovú bariéru zo sieťovaných vlákien, ktoré blokujú a zachytávajú častice. Filtre sú vyrobené tak, aby spĺňali prísne priemyselné normy. Je potrebné pravidelne vymieňať filtre, najmä ak viete, že vaše vnútorné úrovne PM sú vysoké.
  3. Pravidelné upratovanie – pravidelné upratovanie nie je len nevyhnutnosťou na to, aby váš domov vyzeral pekne, ale môže tiež pomôcť pri úrovni PM v interiéri. Jedna vec, ktorú často prehliadame, je čistenie vetracích otvorov a ventilátorov v kúpeľni aj v kuchyni. To isté platí pre výmenu alebo čistenie filtrov v domácich vetracích jednotkách. Pravidelne ich čistite, aby ste sa uistili, že sa nehromadia škodlivé PM.
  4. Vysávanie – počas vysávania dochádza k opätovnej resuspensii PM častíc. Pomôcť tomu môže častá výmena vreciek a tiež výber vysávača s HEPA filtrom
  5. Vetranie spotrebičov – je dobré sa uistiť, že všetky vaše spaľovacie zariadenia spaľujúce palivo – ako sú kachle, krby, ohrievače a kotly – sú správne vetrané, aby mohli výpary uniknúť von.
  6. Pravidelný servis – Svoje spotrebiče môžete nechať profesionálne skontrolovať, vyčistiť a vyladiť každý rok, aby ste mali pokoj. Môže to zahŕňať servis ústredného kúrenia a kotlov alebo dôkladné vyčistenie komína.
  7. Výfukové ventilátory – V kuchyni pomáhajú odsávacie ventilátory posielať prachové častice von, keď varíte, namiesto toho, aby sa hromadili vo vnútri. Podobne by sa filtre na vykurovacích a chladiacich systémoch mali vždy meniť v súlade s odporúčaniami výrobcov.
  8. Rekuperácia vzduchu v obytných častiach bytových domov.