MOŽNOSTI IDENTIFIKACE ROPNÝCH LÁTEK VE VODĚ V PODMÍNKÁCH CHEMICKÝCH LABORATOŘÍ HZS

Význam tématu

Úniky ropných látek do vodních toků představují časté a závažné havárie s významným dopadem na životní prostředí a veřejné zdraví. Chemické laboratoře Hasičského záchranného sboru ČR (HZS) v krajích zajišťují včasnou identifikaci uniklých produktů, což je klíčové pro správný zásah, asanační postupy i případné prokazování viníka nehody.

Cíle a přehled článku

Článek popisuje možnosti a limity čtyř hlavních instrumentálních technik dostupných v chemických laboratořích školicích středisek HZS krajů pro identifikaci ropných látek ve vodě: UV-spektrometrie, FTIR spektrometrie, Ramanova spektrometrie a plynová chromatografie s hmotnostní detekcí (GC/MS). Cílem je představit principy, aplikační rozsah a normativní ukotvení těchto metod.

Použitá metodika a instrumentace

Laboratoře HZS krajů jsou vybaveny následujícími přístroji a metodami:

• UV-spektrometrie: měření absorpce v oboru 190–360 nm, porovnání spekter s referencemi pro rychlou skupinovou identifikaci.
• FTIR spektrometrie: infračervená spektroskopie ve středním IR pásmu (500–4000 cm⁻¹), extrakce ropných látek z vody tetrachlorethylenem, kvantifikace na základě poměru absorpčních pásů CH₃/CH₂.
• Ramanova spektrometrie: analýza rozptýleného laserového záření, komplement k FTIR, vyhodnocení spekter pomocí softwarových knihoven.
• Plynová chromatografie s hmotnostní detekcí (GC/MS): separace složek směsí v koloně, identifikace podle poměru hmotnosti a náboje fragmentů, normované postupy pro stanovení C10–C40 uhlovodíků.

Hlavní výsledky a diskuse

Experimentální ověření potvrdilo, že:

• UV-spektrometrie poskytuje rychlý přehled o přítomnosti aromatických a olefinických složek, ale postrádá selektivitu směrem ke konkrétním frakcím.
• FTIR umožňuje spolehlivou identifikaci na základě charakteristických vibračních pásů a poměru methylénových a methylových skupin, nicméně spektra různých ropných produktů jsou si často velmi podobná.
• Ramanova spektrometrie doplňuje FTIR tam, kde jsou absorpční pásy překryty, a svou přenosnou variantu lze využít i v terénu.
• GC/MS představuje zlatý standard díky schopnosti separovat složky i v komplexních směsích a umožňuje jednoznačnou identifikaci pomocí masového spektra, avšak vyžaduje náročnější přípravu vzorků.

Přínosy a praktické využití metody

Správná volba a kombinace výše uvedených metod přináší:

• Rychlé posouzení typu uniklé ropné látky na místě havárie i ve stacionární laboratoři.
• Podklad pro stanovení asanačních postupů a hodnocení rizik pro vodní zdroje.
• Právně validní identifikaci znečišťovatele v rámci vyšetřování havárie.

Budoucí trendy a možnosti využití

Očekávané směry rozvoje zahrnují:

• Miniaturizované a přenosné spektrometry pro okamžitou on-site analýzu.
• Rozšíření softwarových knihoven spekter ropných produktů a využití chemometrických přístupů pro rychlejší a přesnější identifikaci.
• Kombinaci vibračních tehnologií s chromatografickými systémy nové generace.

Závěr

Moderní instrumentální vybavení chemických laboratoří HZS krajů umožňuje efektivní identifikaci ropných látek ve vodě. Klíčovým je sladění rychlosti, citlivosti a selektivity metod podle konkrétní intervenční situace. Další výzkum bude zaměřen na kvantitativní srovnání metod a optimalizaci protokolů.

Reference

[1] ČAPOUN T. a kol., Havárie s únikem nebezpečných látek a protichemická opatření, IOČR, Lázně Bohdaneč 1999.
[2] Bojový řád JPO – taktické postupy zásahu, MV-GŘ HZS ČR, Metodický list č.10/L Havárie ohrožující vody – ropné havárie, 2017.
[3] Statistická ročenka 2017, MV-GŘ HZS ČR.
[4] LINHART P., ČAPOUN T., Systém chemického průzkumu a laboratorní kontroly v HZS ČR, MV-GŘ HZS ČR, Praha 2005.
[5] ČAPOUN T., Laboratorní kontrola ve stacionárních laboratořích, in Chemické zbraně a ochrana proti nim, MANUS, Praha 2011.
[6] ČSN 75 7506 Stanovení extrahovatelných látek metodou FTIR, ČNI 2002.
[7] Syllabus Identifikace struktury sloučenin metodou FTIR, IOČR, Lázně Bohdaneč 2000.
[8] VAVROUCH Z., Charakterizace ropných produktů ve vodách pomocí spektroskopických metod, Hydrochémia 81, Bratislava 1981.
[9] ČSN EN ISO 9377-2, Jakost vod – nepolární extrahovatelné látky – GC po extrakci, ČNI 2001.
[10] ČSN EN 14039, Charakterizace odpadů – uhlovodíky C10–C40 GC, ČNI 2005.