Čarodějná chemie

Každou sekundu vdechneme ohromné množství částic, které předtím proletěly kdo ví čím… Některé byly účastny výbušných reakcí v motorech aut či letadel, jiné vítr prohnal poblíž nevábných odpadků ležících na zemi. Když ohně při pálení čarodějnic vychrlí do ovzduší mnohonásobně více ultrajemných částic, než je běžné, co vlastně tyto částice vyprávějí o svém původu?

Předchozí anylýza (viz související článek)  ukazovala zejména počet částic v ovzduší na měřících místech a jejich rozptyl v atmosféře. Další analýza – s pomocí aerosolového hmotnostního spektrometru (AMS) – dává odpověď na otázku: co vlastně dýcháme?

Data z chemické analýzy částic atmosférického aerosolu na venkovské pozaďové stanici Košetice (u Pelhřimova). Spodní osa znázorňuje čas, svislá osa hmotnostní koncentrace jednotlivých složek aerosolu uváděné v mikrogramech v jednom krychlovém metru vzduchu. Barevně jsou označeny nejdůležitější složky obsažené v atmosférickém aerosolu (zelená – suma všech organických sloučenin, červená – sírany, modrá – dusičnany, oranžová – amonné ionty) a ionty částic charakteristických pro spalovací procesy (růžová – chloridy, hnědá – draslík, žlutá – levoglukosan). V horním panelu je uvedena celková hmotnost částic naměřených spektrometrem SMPS (černá).
Snímek Ústav chemických procesů Akademie věd

Samotné „pálení čarodějnic“ se na chemickém složení, podobně jako na zvýšených počtech částic aerosolu, začíná projevovat 30. dubna zhruba kolem 21. hodiny, a to až pětinásobným nárůstem koncentrací organického aerosolu. Významně rostou rovněž koncentrace dalších složek atmosférického aerosolu – dusičnanů, draslíku a levoglukosanu, které spolehlivě signalizují spalování biomasy, především dřeva.

Kdyby v ohních hořelo pouze dřevo, nebyla by v měřeních tak vysoká koncentrace chlóru, a to i přesto, že některé dřeviny mohou rovněž obsahovat drobné množství tohoto prvku v podobě anorganických solí. Tak masivním zdrojem chlóru mohly být ropné produkty (např. plasty a zřejmě i pneumatiky), kterými lidé oheň krmili, až jeho koncentrace na košetické stanici významně narostla zejména v pozdějších hodinách jevu.

Odkud to k nám přiletělo?

Košetice je stanice umístěná v centru republiky, proto tu vliv pálení čarodějnic trvá tak dlouho. Ještě hodiny po tom, co uhasnou místní hranice, totiž přinášejí vzdušné proudy spaliny z ohňů při okrajích republiky. Jakmile přijdou vzdušné masy ze zahraničí, kde pálení čarodějnic neznají, jev ustane.

Porovnání hmotnostních koncentrací částic z čidel na celém území republiky ale odhaluje i regionální odlišnosti. Stanice Českého hydrometeorologického ústavu na Olomoucku, Ostravsku a Zlínsku totiž po celou noc z 30. dubna na 1. května neukazovaly tytéž anomálie, jako stanice české. Pouze nad jihomoravským krajem se koncenterace spalin z čarodějnic mírně zvedly. To vše odpovídá faktu, že na Moravě je zvyk pálení čarodějnic téměř neznámý.