SBORNÍK PŘÍSPĚVKŮ Z XXIV. ROČNÍKU MEZINÁRODNÍ KONFERENCE O SEPARAČNÍ CHEMII A ANALÝZE TOXICKÝCH LÁTEK

Význam tématu

Ve sborníku z XXIV. ročníku mezinárodní konference o separační chemii a analýze toxických látek autoři představují nejnovější přístupy a metody detekce, kvantifikace a dekontaminace rizikových chemických látek v různých situacích – od zásahů hasičů až po laboratorní analýzy v rámci ochrany obyvatelstva.

Cíle a přehled sborníku

Hlavním záměrem je seznámit odbornou veřejnost s praktickými postupy a technologiemi:

• Studium kontaminace povrchu těla hasičů při zásahu pomocí silikonových pasivních vzorkovačů a GC/MS-SPME Arrow
• Hodnocení dostupných přenosných víceplynových detektorů pro potřeby HZS ČR
• Stanovení nervově paralytických látek v biologických matricích pomocí LC/MS a derivatizace
• Prezentace velkoobjemového výcvikového a zkušebního pracoviště SÚJCHBO a ukázky experimentů s CBRN agens
• Metody on-site analýzy chemických plynů (Raman, IR, coulometrie) pro kontrolu kvality a řízení výroby
• Testování bezpečnosti lithium-iontových baterií – elektrická, pádová a termální zkouška
• Dekontaminace techniky kontaminované PFAS – filtrace přes aktivní uhlí, sorpční roztoky
• Optimální odběr zemin pro radiometrické vyšetření a statistické vyhodnocení reprodukovatelnosti
• Specifika modelování úniků nebezpečných látek a směsí – těžké plyny, požár, výbuch, vliv varu a okolních podmínek

Použitá metodika a instrumentace

Konferenční příspěvky vycházely z těchto přístupů a zařízení:

• GC/MS s technikou head-space SPME, SPME Arrow pro sorpční vzorkování z povrchu a z textilií
• LC/MS trojitý kvadrupól pro detekci nervově paralytických látek a jejich aduktů
• FTIR plynový analyzátor (Gasmet DX-4000) pro on-site detekci plynů
• Přenosné víceplynové detektory a selektivní analyzátory pro radikální průzkum
• Coulometrická analyzátory pro stanovení stop kovů, aniontů a organických látek v reálném čase
• Speciální výbuchu-odolná komora pro termální a pádové zkoušky lithium-iontových baterií
• Reaktivní sorbenty pro PFAS a dekontaminační protokoly s filtračním krokem na aktivní uhlí
• Statistické vyhodnocení odběru zemin v terénu pomocí kořenového vrtáku a čtvercového vzorkovače
• Modelační softwary pro simulaci úniků těžkých plynů (ALOHA, DEGADIS, SLAB) a havarijních projevů

Hlavní výsledky a diskuse

Účastníci konference prezentovali následující zásadní poznatky:

• Silikonové pásky a náramky ve spojení s GC/MS-SPME Arrow patří mezi nejcitlivější metody pro pasivní odběr kontaminantů z povrchu těla hasičů
• U přenosných víceplynových detektorů významně ovlivňují rozlišení, citlivost a ergonomii volba senzorové technologie (elektrochemie, PID, MOx) a módu alarmu
• Detekce nervově paralytických látek v plazmě a moči se nejlépe provádí stanovením peptidových aduktů BChE a tyrosinových aduktů albuminu; metody fluoridové regenerace a hydrolýzy doplní komparativní analýzu
• Velkoobjemové zkušební prostory umožňují testovat dekontaminační postupy s CBRN látkami ve skutečné měřítku i celé výcvikové scénáře
• Přímá on-site analýza plynů (Raman, IR) i coulometrie ušetří čas a umožní okamžité rozhodnutí v poli
• Pádové a termální zkoušky Li-ion baterií odhalily rozdíly v odolnosti různých typů článků proti explozi; teplotní rizika lze kvantifikovat
• Filtrace přes aktivní uhlí s předchozím sorpčním krokem významně snižuje PFAS pod limity; metoda řepkového oleje plus uhlí dosahuje ~90 % účinnosti
• Pro odebírání půdních vzorků v radiologických aplikacích je kořenový vrták s vymezovacími zarážkami nejpřesnější nástroj (relativní chyba ~7,5 %); čtvercový vzorkovač vykazuje ~15 % chybu
• Modelování úniků těžkých plynů a požárů je zatíženo vysokou chybovostí v členitém terénu a proměnlivých meteorologických podmínkách; výsledky slouží spíše jako orientační

Přínosy a praktické využití metod

Prezentované postupy a přístroje lze využít k:

• posouzení radiačního i chemického rizika u zásahů HZS ČR
• optimalizaci závazných zón havarijního plánování a výstražných systémů
• zdokonalení laboratorní a terénní detekce bojových látek a toxických průmyslových agens
• řízené dekontaminaci vozidel, oděvů i techniky po zásahu s PFAS
• určení hloubkového a plošného profilu podzemní kontaminace radionuklidy
• tréninku zasahujících jednotek v reálném měřítku s CBRN agens
• okamžité analýze složení a koncentrace škodlivin při výrobě i v terénu
• zabezpečení akceschopnosti složek IZS při rozsáhlých havarijních scénářích

Budoucí trendy a možnosti využití

Očekávaný další vývoj bude směřovat k:

• integrovaným platformám spojujícím více metod on-site detekce v jednom modulárním zařízení
• pokročilým modelům rozptylu těžkých plynů s reálným 3D reliéfem a proměnlivými meteorologickými vstupy
• využití strojového učení pro rychlé vyhodnocení komplexních dat z terénu i laboratoře
• novým sorpčním materiálům pro pasivní odběry toxických a radiačních látek bez nutnosti kapalných extrakcí
• pokročilé detekci a kvantifikaci PFAS v životním prostředí a zásahové technice
• real-time monitorovacím sítím pro kombinovanou radiační a chemickou ochranu

Závěr

Sborník ukazuje široké spektrum inovací v separační a detekční chemii pro krizové situace. Praktické postupy, přístrojová vybavení i modelovací techniky pokrývají klíčová rizika od kontaminace hasičů, přes lisování baterií až po složité CBRN scénáře. Implementace navržených metod a postupů přispěje ke zvýšení účinnosti zásahů, ochraně zdraví zasahujících i obyvatelstva a lepšímu zvládání mimořádných událostí.

Reference