Jedovaté látky v kouři lesních požárů

Jiří Patočka

     Požáry travních porostů, zemědělských ploch a především požáry lesů představují v současné době závažný technický, environmentální a zdravotní problém. Většina lesních požárů je v terénech nepřístupných pro požární techniku a v obtížné dodávce vody pro hasební zásah. Požár se může nekontrolovatelně šířit i pod povrchem vysušené lesní hrabanky (Chandler et al., 1983). Požáry lesních porostů mají velký vliv na životní prostředí a mohou zásadním způsobem ovlivnit i klima rozsáhlých území (Stock et al., 1998; Parisien a Moritz, 2009). Kouř z lesních požárů představuje vážné zdravotní nebezpečí. Většina obětí na životech zemře nikoliv na důsledky popálenin, ale na otravu způsobenou nadýcháním kouře. Jen ve Spojených státech takto umírá každoročně kolem 50 tisíc lidí (Teugels a Vandewalle, 2006).

         Požár, při němž hoří velké množství biomasy, uvolňuje do ovzduší obrovské množství chemických látek. Jejich složení bude závislé nejen na druhu porostu, ale i na mnoha dalších faktorech, zejména na meteorologických podmínkách (Bytnerowicz et al., 2008), ale vždy se jedná o nebezpečnou směs mnoha jedů. Hlavními polutanty jsou oxid uhelnatý, oxid siřičitý, oxidy dusíku a velké množství dosud neznámých látek (Gooi et al. 2005). Typický je výskyt velkého množství těkavých uhlovodíků (Ayers a Gillet 1988; Blake et al. 2009). Při velkém lesním požáru blízko Mexico City byl v plynných emisích nalezen kyanovodík, amoniak, formaldehyd, methanol, kyselina octová a mravenčí, velké množství nasycených a nenasycených uhlovodíků, polyaromatické uhlovodíky a řada dusíkatých organických sloučenin (Yokelson et al., 2007). Právě dusíkaté organické sloučeniny by mohly být zodpovědné za vysokou akutní toxicitu kouře z lesních požárů. Většinou se jedná o heterocyklické sloučeniny typu alkaloidů (Laskin et al. 2009). Spolu s nanočásticemí uhlíku (sazemi) vytváří aerosol (Hopkins et al. 2007) s dráždivými účinky na respirační systém a vysokou inhalační toxicitou (Jalaludin et al. 2004; Statheropoulos a Karma 2007; Stefanidou et al. 2008; Reisen a Brown 2009). To vysvětluje, proč smrtelné otravy kouřem z lesních požárů jsou tak časté.

Literatura
Ayers GP, Gillet RW. Isoprene emissions from vegetation and hydrocarbon emissions from bushfires in tropical Australia. J Atmospher Chem 1988; 7: 177-190.
Blake D, Hinwood AL, Horwitz P. Peat fires and air quality: Volatile organic compounds and particulates. Chemosphere 2009; 76: 419-423.
Bytnerowicz A, Arbaugh MJ, Riebau AR (Ed.): Wildland Fires and Air Pollution. Develop Environ Sci 8, Elsevier 2008, 638 s. ISBN 0080556094, 9780080556093
Gooi BS, Koh HL, Ismail M, Izani A. Modeling Air Pollution Due To Forest Fire. J Engineering Sci 2005; 1: 81-96.
Hopkins RJ, Lewis K, Desyaterik Y et al. Correlatuons between optical, chemnical and physical properties of biomass burn aerosols. Geophys Res Lett 2007; 34: 1-5.
Chandler CC, Williams D, Trabaud LV, Thomas P, Cheney P.  Fire in forestry. Vol. 1: Forest fire behavior and effects. John Wiley & Sons, Inc., New York, 1983.
Jalaludin BB, O’Toole BI, Morgan G, Leeder SR. Acute effects of bushfires on respiratory symptoms and medication use in children with wheeze in Sydney, Australia.  Environ Health 2004; 4: 20-29.
Laskin A, Smith  JS, Laskin J. Molecular Characterization of Nitrogen-Containing Organic Compounds in Biomass Burning Aerosols Using High-Resolution Mass Spectrometry. Environ Sci Technol, 2009; 43: 3764–3771.
Parisien MA, Moritz MA. Environmental controls on the distribution of wildfire at multiple spatial scales. Ecological Monographs. 2009; 79: 127-154.
Reisen F, Brown SK. Australian firefighters exposure to air toxics during bushfire burns of autumn 2005 and 2006. Environ International 2009; 35: 342-352.
Statheropoulos M, Karma S. Complexity and origin of the smoke components as measured near the flame-front of a real forest fire incident: A case study. J Anal Appl Pyrolysis 2007; 78: 430-437.
Stefanidou M, Athanaselis S, Spiliopoulou C. Health impacts of fire smoke inhalation. Inhalation Toxicology 2008; 20: 761-766.
Stocks BJ, Fosberg MA, Lynham TJ, et al. Climate Change and Forest Fire Potential in Russian and Canadian Boreal Forests. Climatic |Change 1998; 38: 1-13.
Teugels JL, Vandewalle B. Statistical Analysis of Catastrophic Events. Lecture Notes Econom Mathemat Systems 2006; 581: 105-117.
Yokelson R, Urbanski S, Atlas E. et al. Emissions from forest fires near Mexico City. Atmos Chem Phys Discuss 2007; 7: 6687-6718.