Dlhodobé sledovanie ťažkých kovov v prašných spadoch Košickej aglomerácie a zhodnotenie trendov Karol Flórián, Ladislav Lux, Dagmar Remeteiová Katedra chémie Hutníckej fakulty Technickej univerzíty v Košiciach Prednáška je venovaná dlhodobému sledovaniu a hodnoteniu gravitačných prašných spadov v hospodársko-sídelnej aglomerácii Košice. Prašnosť v ovzduší pozostáva z niekoľkých podielov, emisií, poletavých prachov a sedimentujúcich prachov (tzv. gravitačný prašný spad). Posledne menovaná časť pozostávajúca zväčša z častíc s priemerom nad 10 μm znečisťuje pôdu, sídelné aglomerácie ale aj atmosferické zrážky. Chemický charakter týchto sedimentujúcich častíc je preto rozhodujúci z pohľadu všeobecných environmentálnych rizík. Takto definovaná časť atmosferického znečistenia (spady) bola dlhodobo sledovaná v rokoch 1997 – 2006 (sledovanie pokračuje aj v ďalšej dekáde), pričom mesačné vzorky boli odoberané Bergerhoffovým postupom [1], ale v prednáške sa krátko popíšu aj iné metódy odberu . Samotné vzorkovanie prebiehalo na dvoch výrazne odlišných vzorkovacích stanovištiach: v centre sídelnej aglomerácie Košice (označenie „mesto“) a v okrajovej časti (označenie „vidiek“). Okrem určenia celkového spadu za 28 dňové expozičné obdobie (udávané v t/km^2/rok) sa použitím klasickej spektrografickej metódy – priamej bezrozkladovej analýzy, určovali aj obsahy niektorých významných ťažkých kovov (okrem Fe aj Cr, Cu, Ni,Pb,Ti,V,Zn), ba v niektorých obdobiach sa sledoval aj obsah aniónov (F^-) a stanovovala sa aj hodnota pH. Vyhodnotenie výsledkov prebiehalo v troch rovinách. Poprvé sa zistené hodnoty porovnávali medziročne a vnútroročne; vhodným štatistickým testom sa skúmali trendy. Podruhé všetky súbory údajov boli podrobené štatistickej analýze a zvlášť sa hodnotili extrémy, resp. prípadné odľahlé hodnoty. Potretie sa skúmali súvislosti medzi celkovým množstvom spadu a obsahom jednotlivých prvkov so snahou nájsť, alebo vylúčiť určité korelácie. V tomto prípade sa ukázala skoro jednoznačná zhoda medzi množstvom celkového spadu a obsahom Fe, pričom uvedené platilo na oboch rozdielnych stanovištiach. Mnohé z týchto hodnotení boli už publikované [2 - 6]. Stanovenie obsahu voľného, komplexne viazaného a celkového obsahu záťažových prvkov v environmentálne relevantných vzorkách nepostačuje na posúdenie ich biologickej aktivity a mobility. Prístupnosť prvkov obsiahnutých v polutantoch závisí od ich distribúcie medzi rôzne fyzikálne-chemické formy. Pre komplexné hodnotenie stavu ŽP je potrebné aj súčasné sledovanie gravitačných prašných spadov, pôd a sedimentov a to okrem stanovenia celkového obsahu znečisťujúcich prvkov aj vypracovanie frakcionačných postupov na identifikáciu a izoláciu rôzne pohyblivých foriem. Jednou z metód, ktorá je vo frakcionačnej analýze používaná na izoláciu rôznych fyzikálno-chemických prvkových foriem je jednorázová extrakcia. Štatistickým vyhodnotením jednotlivých krokov frakcionačnej analýzy bolo zistené, že najväčším zdrojom neistôt je samotná extrakcia [7]. Cieľom štúdia bolo posúdiť vhodnosť použitia ultrazvukového dezintegrátora na uskutočnenie extrakcie vzoriek prašných spadov. Výsledky získané použitím tohto alternatívneho spôsobu extrakcie boli porovnané s výsledkami získanými využitím klasickej extrakcie. Sledoval sa vplyv doby extrakcie a extrakčného pomeru na výťažnosti vybraných prvkov v extraktoch. Vybrané prvky vykazujú výrazné rozdiely v pohyblivosti za rôznych pôdnych podmienok. Použitím ultrazvukového dezintegrátora došlo k skráteniu doby extrakcie oproti klasickému spôsobu a k zníženiu neistôt, ktorými extrakcia prispieva do celkovej neistoty frakcionačnej analýzy. S ohľadom na stále rastúce požiadavky v smere reprodukovateľnosti a správnosti výsledkov, ako aj dôkazuschopnosti aplikovaných metód atómovej spektrometrie bolo nutné nahradiť klasickú spektrografickú analýzu modernejšími spektrometrickými postupmi za využitia inovácií, vykonaných v oblasti priamych (bezrozkladových – solid sampling) metód v posledných rokoch. Záver prednášky sa venuje práve týmto moderných technikám atómovej spektrometrie [8-11]. Literatúra 1. VDI/DIN Handbuch:Reinhaltung der Luft, Band 4. VDI 2119, Blatt 2. Beut Verlag, Berlin,1996. 2. K.Uhrinová, K.Flórián and M.Matherny: Slovak Geol.Mag .9, 181-187 (2003) 3. K.Flórián, M.Matherny, H.Nickel, N.Pliešovská, K.Uhrinová: Chem.Papers 57, 368-372 (2003) 4. K.Flórián, M.Matherny, H.Nickel, N.Pliešovská, K.Uhrinová: Chem.Papers 57, 373-380 (2003) 5. P.Simeonova, V.Simeonov, L.Lux, I.Dakova, T. Spanos: Ecol. Chem. And En. 12, 727-737 (2005) 6. Uhrinová, K. Flórián, M.Matherny : Statistical Evaluation and the Nature of the Deposited Dust of the Residential Agglomerations of the City Košice. Chem.Papers 59, 230-234 (2005) 7. D.Remeteiová, E. Sminčáková and K.Flórián: Microchim.Acta 156, 109-113 (2007) 8. J.Hassler, A.Detcheva, O.Forster, P.R.Perzl, K.Flórián: Annali di Chimica (Rome) 89, 827-836 (1999) 9. K.Flórián, J.Hassler, O.Forster: Fresenius J.Anal.Chem. 371, 1047-1051 (2001) 10. K.Flórián, J.Hassler, V.Boková: Book of abstracts VII. European Furnace Symposium on Atomic Absorption Spectrometry, Electrothermal Vaporization and Atomization (VII EFS) and XII Solid Sampling Colloquium with Atomic Spectrometry (/XII SSC), St.Petersburg, July 21-7 (2006),p. 51. 11. K.Flórián, J.Hassler, S.Ružičková, V.Boková: Abstrakty 58. zjazdu chemických spoločností, Ústí nad Labem, 4-8.9.2006, Chem.Listy 100, 578-579 (2006).