Ikonu chemie - Mendělejevovu tabulku prvků - prý čekají důležité změny. Tvrdí to alespoň vědci z univerzity v kanadském Calgary a zprávu oznámili jako svůj příspěvek k letošnímu Mezinárodnímu roku chemie. Martin Mihaljevič, ředitel Ústavu geochemie, mineralogie a nerostných zdrojů Přírodovědecké fakulty UK, to vidí jinak.
Mendělejevova tabulka prvků
Jak to je doopravdy?
Nejde o objev nových prvků, ale o zpřesnění údajů u atomových hmotností některých prvků vzhledem k zastoupení jejich izotopů, To je někdy tak rozdílné, že se ovlivní atomová hmotnost. Kolegové proto doporučují, uvádět atomovou hmotnost nikoliv jako jedno číslo, ale jako interval dvou hodnot.
K čemu jsou takové informace dobré?
Přesné údaje o atomových hmotnostech prvků slouží pro stanovení izotopových poměrů. Jejich měření je velmi výkonný nástroj. Například v Karlových Varech poznáme, zda prameny berou vodu z velkých hloubek odněkud ze zemské kůry, nebo jsou zásobovány dešťovou vodou. A totéž můžeme zjistit o oxidu uhličitém, který žene vodu na povrch. Díky měření poměrů izotopů proto víme, že karlovarská minerálka je mix dešťové vody, která někde na úpatí Krušných hor prosakuje do hloubky, tam se ohřívá, obohacuje o minerální látky a nasytí se oxidem uhličitým.
Znalost poměrů izotopů má nějaké praktické uplatnění?
Například náš tým se zabývá olovem a poznatky využíváme při sledování životního prostředí. Odebereme ze stromu vrtákem vzorek dřeva napříč letokruhy a po rozboru můžeme říct, že například olovo z roku 1930 v pohraničních pohořích je horninové, a nikoliv z rudy. Ve třicátých letech se totiž intenzivně budovaly pohraniční pevnosti, nákladní auta jezdila často po cestách a vířila půdní prach obsahující olovo do vzduchu a odtud se přes listy a zejména kůru dostal do kmenů. Také jsme zkoumali, v jaké míře obsahují bobulky vína a vlastní víno ionty olova. Získali jsme hrozny z Prahy, kde je hustá doprava, z Roudnice, kde je nedaleko mělnická elektrárna, z Mostu, kde se těží hodně uhlí. Z každé lokality má olovo v půdě různé zastoupení izotopů, ale ve víně i v bobulkách byl stejný. Mohli jsme s jistotou říct, že víno je pokryto olovem, které je mixem rudy a uhlí a poletuje nad celým kontinentem.
Jak je to možné?
Prvek se nedostával do rostliny přes kořeny z půdy, ale přes listy a bobulky, na které se olovo poletující ve vzduchu napráší.
Co říkáte úvahám o tom, že římská civilizace zanikla na otravu olovem?
Mluví se o vlivu olověných trubek používaných pro vodovody. Ale tomu moc nevěřím. V neutrálním prostředí, jakým je voda, se tento toxický kov chová dost stabilně. Ale dělal jsem výzkumy s archeology a mohu potvrdit, že Římané mají v kostech hodně olova, protože octanem olovnatým stabilizovali víno. Kyselina vinná- v litru vína jí může být až sedm gramů, uvolňuje protony, které jsou schopny toxický kov uložený na stěnách nádoby vytěsnit. Tímto způsobem se olovo dostávalo do nápoje. Je známo, že Římané olovem vykládali také poháry na víno. Paradoxně nejvíce na tento luxus doplatily bohaté rodiny, jejichž příslušníci si mohli dopřávat podle libosti. V jejich kosterních pozůstatcích se našlo nejvíce olova.
Otravu olovem lze zjistit při pohledu na červené krvinky pod mikroskopem, jsou v nich vidět namodralé tečky.
Znalost poměrů izotopů má nějaké praktické uplatnění?
Například náš tým se zabývá olovem a poznatky využíváme při sledování životního prostředí. Odebereme ze stromu vrtákem vzorek dřeva napříč letokruhy a po rozboru můžeme říct, že například olovo z roku 1930 v pohraničních pohořích je horninové, a nikoliv z rudy. Ve třicátých letech se totiž intenzivně budovaly pohraniční pevnosti, nákladní auta jezdila často po cestách a vířila půdní prach obsahující olovo do vzduchu a odtud se přes listy a zejména kůru dostal do kmenů. Také jsme zkoumali, v jaké míře obsahují bobulky vína a vlastní víno ionty olova. Získali jsme hrozny z Prahy, kde je hustá doprava, z Roudnice, kde je nedaleko mělnická elektrárna, z Mostu, kde se těží hodně uhlí. Z každé lokality má olovo v půdě různé zastoupení izotopů, ale ve víně i v bobulkách byl stejný. Mohli jsme s jistotou říct, že víno je pokryto olovem, které je mixem rudy a uhlí a poletuje nad celým kontinentem.
Ve vašem životopisu jsem si všiml, že se podílíte na archeologických výzkumech. Jak může být geochemik užitečný v tomto oboru?
Kolegové například zkoumali hliněné nádoby, ve kterých se kdysi vařilo. Když se udělá chromatografický záznam a změří se izotopické složení uhlíku, lze poznat, jestli se v nádobě připravovalo mléko, nebo maso. A jestli to bylo maso koňské, hovězí, nebo skopové. Protože když kráva sežere rostlinu, která samozřejmě obsahuje uhlík, tak izotopy uhlíku se v jejím zažívacím traktu rozdělí do různých sloučenin. Ty se pak při vaření dostanou do vnitřní stěny nádoby.
Olovo je jedovaté, kdy se vyskytovalo v přírodě přičiněním člověka v nejvyšší míře?
V sedmdesátých letech minulého století, nejenom v Čechách, ale v celé Evropě. Tehdy se ve velké míře pálilo uhlí a snad nejvíce v historii se olovo zpracovávalo. Prach obsahující olovo se dostával do atmosféry. Nebyly speciální filtry na emise, nepropíraly se spaliny, občas se i existující zařízení vypnulo, protože spotřebovávalo hodně elektřiny. Olovo je prakticky všude, i v Antarktidě, a bude tu s námi ještě hodně dlouho.
Olovo
Takže vy jste takový patolog životního prostředí?
Ano, můžu poměrně přesně určit, odkud a co se vypouštělo do vzduchu, do vody a do země.
Kde se v Česku vyskytuje nejvíce olova jako prvku, který kontaminoval životní prostředí?
Suverénně je to Příbramsko, kde bylo olova hrozně moc ve vzduchu a také v půdě. Na Příbramsku se recyklovaly akumulátory, ve kterých bylo PVC. Z této kombinace vznikl chlorid olovnatý a ten odcházel do vzduchu. Například v roce 1970 zde zpracovali 26 tisíc tun olova, z toho 600 tun vylétlo komínem. Poznáme to v letokruzích stromů nebo v rašelinách z brdské oblasti. Díky modernějším technologiím jsou emise sice už na nule, ale dodnes nacházíme na Příbramsku místa obsahující až tři procenta olova. Stačí sesbírat sto gramů hrabanky nebo jehličí v lese a spálit v misce. Na dně zůstanou tři gramy olova. To už je na brok do vzduchovky.
Kovohutě Příbram
Taková koncentrace je tam dodnes?
Ano.
A za jak dlouho se s touto olověnou zátěží příroda vyrovná?
To jsme zkoumali s kolegou Ettlerem. Věděli jsme, že od roku 1970 padalo na Příbramsku k zemi olovo z akumulátorů, které se tam tehdy začaly recyklovat. Podle specifického izotopického poměru jsme toto konkrétní olovo našli v půdě a zjistili jsme, že v půdním profilu klesne za rok v průměru o tři milimetry. Za posledních 40 let se tedy dostalo přibližně do dvanácticentimetrové hloubky.
Jak v půdě postupuje?
Existují dvě možnosti. Buď je navázané na nějaký jílový minerál, nebo organickou hmotu případně další sorbenty přítomné v půdě. Při dešti obsahujícím vápník nebo při interakci s půdou se uvolní draslík a ten odstraní olovo z vazebního místa, kov se uvolní a posune o kousek dál, kde se znovu na něco naváže. Nebo částice s navázaným olovem nějakými kanálky klesá hlouběji. Na obdělávaných pozemcích se pochopitelně olovo pohybuje vlivem orby. Z půdy se pomalu vytrácí také pomocí rostlin, například dřevinami nebo obilím. Vzhledem k mísení obilí z různých oblastí se však není třeba jeho obsahu olova obávat.
Olovo se ale přece v našem těle ukládá?
Trochu ano, ale taky se částečně vyplavuje.
Broky v sobě nemáme?
To určitě ne. Ale vzpomínám si, že na jedné konferenci se mluvilo o dívčině, která se chtěla otrávit, a spolykala broky. Z žaludku jich část vyoperovali. Zbývající kov rozpuštěný v organismu z ní dostali roztokem, který pochytal částice olova a pak se vyplavil močí. Účinnější postup zvolila filmová postava lady Macbeth z Vinohrad, která otrávila partnera olověným práškem zamíchaným do zubní pasty. Když se podává dlouhodobě, proniká toxický kov přes sliznice do krve a pozvolna organismus otravuje.
Jak daleko dokáže vzduchem cestovat?
Záleží na velikosti částic, když měří okolo dvou mikronů, tak letí tisíce kilometrů.
Zdroj: Český hydrometeorologický ústav
Co je tímto toxickým kovem nejvíce kontaminované?
Voda příliš ne, pokud není kyselá, vzduch také ne, ale nejvíce je olovem postižená půda. Tato varianta je přitom nejhorší. Olovo se jako poměrně velmi stabilní prvek pevně váže, a proto se obtížně odstraňuje. Poškozuje mikroorganismy potřebné pro vznik humusovitých složek. Ve městech přetrvávají vysoké hodnoty z doby, kdy se používal olovnatý benzin, litr obsahoval jeden gram i více. Teprve před deseti patnácti lety se začal tankovat bezolovnatý. Takže velká města jsou olovem doslova prosycená. Nejvíce ohrožuje malé děti, které si rády strkají všechno, co najdou, do pusy.
Autor článku : Josef Matyáš
***
Osobnost MARTIN MIHALJEVIČ * narozen v roce 1965 v Děčíně * profesor geologie od roku 2010 * ředitel Ústavu geochemie, mineralogie a nerostných zdrojů na Přírodovědecké fakultě UK * autor a spoluautor 70 publikací * výzkumná témata geochemie životního prostředí, aplikace analytické chemie v geochemii * významné spolupráce: * metabolismus jódu a selenu, Lékařská fakulta Plzeň * vliv galvanických jevů v dutině ústní, Výzkumný ústav stomatologický 1. LFUK * geochemie v paleontologii a archeologii, Národní muzeum v Praze, Moravské zemské muzeum Brno * složení přírodních vod, Státní zdravotní ústav * Univerzita v Glasgow -geochemie, biogeochemie * Fukui University of Technology, Japonsko - environmentální geochemie * Rio Tinto Technology Development UK - migrace arzénu v exogenním prostředí * odborný asistent Glasgow University v letech 1991 až 1993 * školitel pedagogů na pařížské Universite Pierre et Marie Curie v květnu 1994
Článek v Lidových novinách :
]]>
